Amoníaco

El amoníaco es probablemente la molécula industrial que más cambió la historia humana en el siglo XX. Antes de su síntesis a gran escala, el nitrógeno agrícola provenía del guano peruano, del salitre chileno o de los ciclos de fijación biológica: fuentes concentradas geográficamente e insuficientes para una población en crecimiento. El proceso Haber-Bosch, desarrollado entre 1909 y 1913, permitió convertir el nitrógeno inerte de la atmósfera (N₂) en NH₃ utilizable y abrió la puerta a la producción masiva de fertilizantes. Hoy se estima que aproximadamente la mitad del nitrógeno del cuerpo humano, a través de la cadena alimentaria, procede del amoníaco sintético.

Químicamente, el NH₃ debe sus propiedades al par libre del átomo de nitrógeno, que lo convierte en una base de Brønsted (captura un protón para formar NH₄⁺) y en un nucleófilo en muchas reacciones orgánicas (síntesis de amidas, aminas y urea). La geometría piramidal alrededor del nitrógeno —ángulo HNH de unos 107°— proviene de la repulsión entre este par libre y los tres enlaces N–H. Su elevada solubilidad en agua (482 g/L a 24 °C) se debe a los enlaces de hidrógeno con las moléculas de H₂O, y la disolución acuosa resultante («agua amoniacal») es una base de Lewis de uso corriente en el laboratorio.

En la industria, el NH₃ es también un refrigerante (R-717) muy usado en la refrigeración alimentaria a gran escala gracias a su excelente capacidad térmica y a su potencial de calentamiento global nulo (PCG = 0). Su principal inconveniente es la toxicidad: olor detectable con unas pocas ppm, irritación de ojos y vías respiratorias por encima de ese nivel y letalidad a concentraciones altas en espacios cerrados. Solo el proceso Haber-Bosch consume alrededor del 1–2 % de la energía primaria mundial, lo que lo convierte en un objetivo importante de los esfuerzos actuales de descarbonización (amoníaco verde producido a partir de hidrógeno electrolítico).