Ammoniumverbindungen,
die aus Ammoniak NH3 und Säuren HX gebildeten Verbindungen NH4X; salzartige Substanzen, die aus den Ammoniumionen NH4+ und den Anionen X- der betreffenden Säure bestehen. Die Ammoniumverbindungen ähneln in vielen Eigenschaften den Salzen der Alkalimetalle und kristallisieren in Ionengittern. Da die Ammonium- und Kaliumionen nahezu gleiche Ionenradien haben, ähneln die Ammoniumsalze in Kristallstruktur und Löslichkeit insbesondere den entsprechenden Kaliumsalzen. Beim Erhitzen (Abrauchen) sind die Ammoniumsalze der flüchtigen Säuren ebenfalls flüchtig und zerfallen dabei weitgehend in Säure und Ammoniak, während sich bei nichtflüchtigen Säuren Ammoniak abspaltet. In wässriger Lösung reagieren Ammoniumverbindungen durch Hydrolyse schwach sauer: NH 4+ NH3 + H+; Alkalien treiben aus ihnen Ammoniakgas aus (Nachweis).
Von den Ammoniumhalogeniden ist das Chlorid das am häufigsten gebrauchte Ammoniumsalz.Ammoniumchlorid (Ammonchlorid, Salmiak), NH4Cl, ist ein farbloses, gut kristallisierendes, durch Absättigen von Ammoniak- oder Ammoniumcarbonatlösungen mit Salzsäure gewinnbares Salz. Es fällt als Nebenprodukt beim Solvay-Verfahren (Soda) an. Salmiak ist bitter bis scharf salzig. Es wird wegen seiner das Bronchialsekret verflüssigenden Wirkung als Expektorans verwendet, ferner medizinisch auch zur Behandlung der Alkalose. Bei Auflösung von Salmiak in Wasser tritt beträchtliche Abkühlung ein. Die wässrige NH4Cl-Lösung reagiert infolge partieller Dissoziation schwach sauer. Beim Erhitzen sublimiert Ammoniumchlorid leicht; bei der Verflüchtigung tritt weitgehend Spaltung in Ammoniak- und Chlorwasserstoffgas ein, die sich beim Abkühlen wieder zu Ammoniumchlorid vereinigen. Ammoniumchlorid findet beim Weichlöten Verwendung (Salmiakstein, Lötstein), da der abspaltbare Chlorwasserstoff Metalloxide in flüchtige Chloride verwandelt, ferner beim Verzinken und Verzinnen, als Elektrolytlösung für galvanische Elemente (besonders für Trockenbatterien), im Gemisch mit Kalk als Düngemittel (Kalkammon) sowie in der chemischen Industrie und im Laboratorium.
Ammoniumperchlorat, NH4ClO4, dient für Sicherheitssprengstoffe und im Gemisch mit Aluminiumpulver und anderen Brennstoffen als Raketentreibstoff. Die Verbindung ist unter geeigneten Vorsichtsmaßnahmen (Vermeidung von Stoß, Erhitzung) handhabungssicher.
Ammoniumsulfid (Ammonsulfid, Schwefelammonium), (NH4)2S, wird durch Vereinigung von Ammoniak und Schwefelwasserstoff bei sehr niedriger Temperatur in Form farbloser Kristalle erhalten, die bei gewöhnlicher Temperatur unter Ammoniakverlust bald in das gleichfalls kristalline Ammoniumhydrogensulfid (Ammoniumhydrosulfid, auch Ammoniumsulfhydrat), NH4HS, übergehen. Durch Einleiten von Schwefelwasserstoff in Ammoniakwasser erhält man nur das Hydrogensulfid. Die farblosen Lösungen enthalten infolge Hydrolyse stets noch freies Ammoniak und freien Schwefelwasserstoff, sodass sie intensiv nach beiden Gasen riechen. Hinzukommender Schwefel wird unter Bildung stark gelb gefärbter Ammoniumpolysulfide, (NH4)2Sn (mit n = 2, 3, 4, 5, 6, 7), gelöst. Ammoniumsulfid ist als Sammelname für die Lösungen aller der genannten Salze üblich. Diese Lösungen finden in der analytischen Chemie zur Ausfällung von Schwermetallsulfiden der Ammonsulfidgruppe (Co, Ni, Cr, Fe, Mn), in der organischen Chemie als milde Reduktionsmittel, in geringem Umfang auch in der Technik Verwendung.
Ammoniumsulfat (Ammonsulfat, schwefelsaures Ammonium), (NH4)2SO4, wird technisch durch Einleiten von Ammoniak in verdünnte Schwefelsäure oder durch Umsetzung von Ammoniak, Kohlendioxid und Wasser mit Gips hergestellt:
Nach dem ersten Verfahren wird fast die gesamte Menge des bei der Leuchtgas- und Koksherstellung gewonnenen Ammoniaks, nach dem Letzteren ein großer Teil des synthetischen Ammoniaks in das Sulfat überführt, das neben dem Salpeter einen der wichtigsten stickstoffhaltigen Dünger bildet.
Ammoniumeisen(II)-sulfat, auch als mohrsches Salz bezeichnet, (NH4)2Fe(SO4)2, ist ein Doppelsalz aus Ammoniumsulfat und Eisen(II)-sulfat; es kann zur Titereinstellung einer Kaliumpermanganat-Maßlösung (Oxidimetrie) verwendet werden, da die Verbindung viel luftbeständiger ist als reines Eisen(II)-sulfatisches
Ammoniumperoxodisulfat, (NH4)2S2O8, wird durch Elektrolyse einer ziemlich konzentrierten Lösung von Ammoniumhydrogensulfat, (NH4)HSO4, bei niederer Temperatur und hoher Stromdichte als weißes Salz gewonnen. Es dient zur Herstellung von Wasserstoffperoxid und wird in Labor und Technik vielfach als Oxidationsmittel gebraucht.
Ammoniumnitrat (Ammonsalpeter oder Ammoniaksalpeter, salpetersaures Ammonium), NH4NO3, ist ein farbloses, gut kristallisierendes, an feuchter Luft zerfließendes Salz, das durch Neutralisation von Salpetersäure mit Ammoniak oder Ammoniumcarbonat hergestellt wird. Es löst sich in Wasser unter starker Abkühlung; beim Erhitzen kann explosionsartiger Zerfall in Distickstoffmonoxid (Lachgas, Stickoxidul), N2O, und Wasser eintreten: NH4NO3 → N2O + 2 H2O. Durch Mischung von Ammoniumnitrat mit kohlenstoffhaltigen Substanzen erhält man im Bergbau verwendbare Gesteinssprengstoffe. In der Raketentechnik gebraucht man Ammoniumnitrat als Sauerstoff liefernde Komponente. Großtechnisch wird Ammoniumnitrat aus der Salpetersäure der Ammoniakoxidation hergestellt und im Gemisch mit Ammoniumsulfat als Düngemittel verwendet.
Ammoniumnitrit, NH4NO2, ist eine weiße kristalline Substanz, die man durch Umsetzen von Alkalinitriten mit Ammoniumsalzen erhält. Sie ist sehr hygroskopisch, zerfällt langsam schon bei gewöhnlicher Temperatur, beim Erhitzen explosionsartig in Stickstoff und Wasser: NH4NO2 → N2 + 2 H2O. Ebenso zersetzt sich die wässrige Lösung beim Erwärmen auf 60 bis 70 ºC. Spuren von Ammoniumnitrat finden sich in den atmosphärischen Niederschlägen, besonders bei Gewittern.
Von den drei Ammoniumorthophosphaten (Ammonphosphaten) kommt das Diammoniumphosphat, (NH4)2HPO4, das normale Neutralisationsprodukt von Phosphorsäure und Ammoniak, im Guano vor und wird auch künstlich zu Düngezwecken hergestellt (Nitrophoska). Beim Erhitzen gehen die drei Orthophosphate unter Freisetzung von Ammoniak in Polyphosphorsäure über (Phosphorsäure).
Ammoniumcarbonat, (NH4)2CO3, ist ein weißes Salz, das durch Vereinigung von Ammoniak, Kohlendioxid und Wasser erhalten wird. Das gewöhnliche, handelsübliche Carbonat ist im Wesentlichen das primäre Ammoniumcarbonat (Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumbicarbonat), NH4HCO3. Aus ihm kann durch Zufügen von überschüssigem Ammoniak das sekundäre Ammoniumcarbonat, (NH4)2CO3, erhalten werden, das sich jedoch sehr leicht unter Ammoniakabgabe in das primäre zurückverwandelt. Ammoniumcarbonat ist in der Wärme sublimierbar; es spaltet sich dabei weitgehend in Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserdampf auf, weshalb es als Treibmittel für Backwarenteige verwendet wird. Hierfür wird es meist noch unter dem Namen Hirschhornsalz gehandelt, weil es früher in unreinem Zustand durch trockene Destillation stickstoffhaltiger tierischer Stoffe wie Hörner und Klauen gewonnen wurde. Es enthält meist das aus Ammoniumcarbonat durch Umlagerung entstehende Ammoniumsalz der Carbamidsäure, das Ammoniumcarbamid, NH2COONH4. Sekundäres Ammoniumcarbonat spielt eine wichtige Rolle als Zwischenprodukt bei der Sodaherstellung nach dem Solvay-Verfahren.