암모늄 이온

암모늄 이온 (영어: Ammonium ion)은 화학식이 NH₄⁺인 다원자 양이온이다. 이는 중성 분자인 암모니아(NH₃)가 수소 이온(H⁺)을 받아들여 형성된다.

구조 및 특성 암모늄 이온에서 질소 원자는 중심에 위치하며 네 개의 수소 원자와 결합하여 정사면체 구조를 이룬다. 질소와 수소 사이의 네 개의 결합은 모두 공유 결합이며, 네 개의 N-H 결합 길이는 동일하다. 암모니아 분자가 수소 이온과 반응하여 암모늄 이온을 형성할 때, 질소 원자의 비공유 전자쌍이 수소 이온의 빈 오비탈과 배위 공유 결합을 형성하는 것으로 설명할 수 있다. 암모늄 이온은 전반적으로 +1의 전하를 띤다.

화학적 성질 암모늄 이온은 브뢴스테드-로우리의 산-염기 이론에 따라 약산으로 작용한다. 즉, 수용액에서 소량의 수소 이온을 내놓아 암모니아와 평형을 이룬다: NH₄⁺(aq) ⇌ NH₃(aq) + H⁺(aq) 강염기와 반응하면 암모니아 가스를 발생시킨다: NH₄⁺(aq) + OH⁻(aq) → NH₃(g) + H₂O(l)

다양한 음이온과 결합하여 암모늄 염을 형성하며, 대부분의 암모늄 염은 물에 잘 녹는 특성을 가지고 있다. 대표적인 암모늄 염으로는 염화암모늄(NH₄Cl), 황산암모늄((NH₄)₂SO₄), 질산암모늄(NH₄NO₃) 등이 있다.

중요성 및 응용 암모늄 이온은 자연계의 질소 순환 과정에서 중요한 중간체 역할을 한다. 또한, 농업에서 질소 비료의 주성분으로 널리 사용된다 (예: 황산암모늄, 질산암모늄). 실험실에서는 분석 화학 및 합성 화학 시약으로 이용되며, 폭발물(질산암모늄), 세정제, 의약품 등의 제조에도 활용된다.