Cianato di ammonio: sintesi, reazioni, idrolisi

Il cianato di ammonio è un solido cristallino bianco avente formula NH₄OCN costituito da due ioni poliatomici ovvero lo ione ammonio NH₄⁺ e lo ione cianato. La struttura di quest’ultimo è stata verificata ai raggi X ed è stato determinato che la struttura dell’anione è O=C=N^–.

Il cianato di ammonio costituisce, in talune reazioni, un intermedio poco stabile come nel caso della reazione tra acido cianico H-O-C≡N e NH₃ nota come sintesi di Wöhler da cui si ottiene l’urea.

Sintesi

Il cianato di ammonio può essere ottenuto dalla reazione tra cianato di argento e cloruro di ammonio con formazione del cloruro di argento che precipita:
AgOCN + NH₄Cl → AgCl + NH₄OCN

Reazioni

Alla temperatura di 60°C  dà luogo alla formazione dell’urea:
NH₄OCN → (NH₂)₂CO

Il cianato di ammonio reagisce con:

• acido cloridrico concentrato per dare acido cianico e cloruro di ammonio:

NH₄OCN + HCl → NH₄Cl + HCNO

• idrossido di sodio concentrato per dare carbonato di sodio e ammoniaca:

NH₄OCN + 2 NaOH → Na₂CO₃ + 2 NH₃

•  ipoclorito di sodio per dare azoto, biossido di carbonio, cloruro di sodio e acqua:

NH₄OCN + 3 NaClO → N₂ + CO₂ + 3 NaCl + 2 H₂O

•  nitrato di argento per dare nitrato di ammonio e cianato di argento che precipita:

NH₄OCN + AgNO₃ → AgOCN + NH₄NO₃

Idrolisi

In soluzione  si dissocia nei suoi ioni:
NH₄OCN → NH₄⁺ + OCN^–

Il cianato di ammonio è un sale derivante da base debole e pertanto sia lo ione ammonio, acido coniugato dell’ammoniaca, che lo ione cianato base coniugata dell’acido cianico idrolizzano:

NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ + H₃O⁺
OCN^– + H₂O ⇄ HCNO + OH^–

Poiché il valore di K_a dell’acido cianico è dell’ordine di 10^-4 mentre il valore di K_b di NH₃ è dell’ordine di 10^-5 la soluzione risulterà debolmente acida.