Kálium-nitrát (KNO3) szerkezete, felhasználása, tulajdonságai



az kálium-nitrát Ez egy káliumból, alkálifémből és oxoanion-nitrátból álló háromkomponens só. Kémiai képlete KNO3, ami azt jelenti, hogy minden K ionhoz+, van egy NO ion3-- ezzel kölcsönhatásban áll. Ezért ionos só, és az alkáli-nitrátok egyike (LiNO)3, nitrit3, RBNO3...).

A KNO3 Erős oxidálószer a nitrát anion jelenléte miatt. Ez azt jelenti, hogy szilárd nitrát- és vízmentes ionok tartályaként működik, ellentétben más, vízben nagyon jól oldódó vagy nagyon higroszkópos sókkal. Ennek a vegyületnek számos tulajdonsága és felhasználása a nitrát anionnak, nem pedig a kálium kationnak köszönhető.

A fenti képen a KNO kristályokat mutatjuk be3 tű formájú. A KNO természetes forrása3 a nevek által ismert sómérő salétrom vagy salétrom, angolul Ez az elem kálium-nitrátként vagy nitro-ásványként is ismert.

Száraz vagy sivatagi területeken, valamint a barlangfalak virágzásában találhatók. A KNO másik fontos forrása3 a száraz környezetben élő állatok guano, ürülékei.

index

  • 1 Kémiai szerkezet
    • 1.1 Egyéb kristályos fázisok
  • 2 Használat
  • 3 Hogyan történik??
  • 4 Fizikai és kémiai tulajdonságok
  • 5 Referenciák

Kémiai szerkezet

A KNO kristályszerkezete a felső képen látható3. A lila gömbök megfelelnek a K ionoknak+, míg a piros és a kék az oxigén- és nitrogénatomok. A kristályszerkezet szobahőmérsékleten ortorombikus.

A NO anion geometriája3- a trigonális sík, az oxigénatomok a háromszög csúcsán, és a nitrogénatom a középpontjában. Pozitív formális töltése van a nitrogénatomon, és két negatív formális töltés két oxigénatomon (1-2 = (-1)).

Ez a két negatív díj a NO3- ezek a három oxigénatom között delokalizálódnak, mindig a nitrogénben lévő pozitív töltés fenntartásával. A fentiek következtében a K ionok-+ a kristályokból az NO anionok nitrogénje fölé vagy fölé kerül3-.

Tény, hogy a kép azt mutatja, hogy a K ionok milyenek+ ezeket az oxigénatomok, a piros gömbök veszik körül. Összefoglalva, ezek a kölcsönhatások felelősek a kristályos elrendezésekért.

Más kristályos fázisok

Az olyan változók, mint a nyomás és a hőmérséklet, módosíthatják ezeket az elrendezéseket, és különböző strukturális fázisokat hozhatnak létre a KNO számára3 (I., II. és III. fázis). Például a II. Fázis a kép, míg az I. fázis (trigonális kristályos szerkezettel) akkor keletkezik, amikor a kristályokat 129 ° C-ra melegítjük..

A III. Fázis az I. fázis hűtéséből nyert átmeneti szilárd anyag, és néhány tanulmány kimutatta, hogy fontos fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a ferroelektromosság. Ebben a fázisban a kristály kálium- és nitrátréteget képez, amelyek érzékenyek az ionok közötti elektrosztatikus repulziókra.

A III. Fázis rétegében az anionok NEM3- elvesznek egy kicsit a síkságukból (a háromszög görbék kissé), hogy lehetővé tegyék ezt az elrendezést, amely a mechanikai zavarok előtt a II..

alkalmazások

A só nagy jelentőséggel bír, mivel az ember számos tevékenységében használják, amelyek az ipar, a mezőgazdaság, az élelmiszer stb. Ezek közül a következők közül kiemelkedik:

- Az élelmiszer, különösen a hús megőrzése. Annak ellenére, hogy gyanúja van a nitrozamin (rákkeltő szer) kialakulásában, még mindig használják.

- Műtrágya, mert a kálium-nitrát a növények három makrotápanyagából kettőt tartalmaz: nitrogént és káliumot. A foszforral együtt ez az elem a növények fejlődéséhez szükséges. Azaz, ez a tápanyagok fontos és kezelhető tartaléka.

- Ez felgyorsítja az égést, képes robbanást termelni, ha az éghető anyag kiterjedt, vagy finoman eloszlik (nagyobb felület, nagyobb reaktivitás). Ezenkívül a puskapor egyik fő összetevője.

- Ez megkönnyíti a kivágott fák tuskóinak eltávolítását. A nitrát biztosítja a gomba számára a szükséges nitrogént, hogy elpusztítsa a tuskók fát.

- A fogzási érzékenység csökkentésében a fogkrémekbe való beépítés révén beavatkozik, ami növeli a hideg, hő, sav, édes vagy érintkezés által termelt fog fájdalmas érzésének védelmét..

- Hipotenzorként hat a humán vérnyomás szabályozásában. Ez a hatás a nátrium kiválasztódásában bekövetkezett változással vagy összefüggésben állna. A kezelés során javasolt adag 40-80 mEq / nap kálium. E tekintetben meg kell jegyezni, hogy a kálium-nitrátnak diuretikus hatása van.

Hogy történik??

A nitrát nagy részét Chilében a sivatagok bányáiban termelik. Több reakcióval is szintetizálható:

NH4NO3 (ac) + KOH (ac) => NH3 (ac) + KNO3 (ac) + H2O (l)

A kálium-nitrátot a salétromsav kálium-hidroxiddal történő semlegesítésével állítják elő, erősen exoterm reakcióban.

KOH (ac) + HNO3(conc) => KNO3 (ac) + H2O (l)

Ipari méretekben a kálium-nitrátot kettős eltolódási reakcióval állítják elő.

nitrit3 (ac) + KCI (ac) => NaCl (ac) + KNO3 (AQ)

A KCl fő forrása a szilvin ásványi anyag, és nem más ásványi anyagok, mint például karnallit vagy cainit, amelyek szintén ionos magnéziumból állnak..

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A szilárd állapotban lévő kálium-nitrát fehér por formájában, vagy szobahőmérsékleten ortohombikus szerkezetű kristályok formájában fordul elő, és 129 ° C-on trigonális. Molekulatömege 101,1032 g / mol, szagtalan és sós ízű.

Ez egy vízben nagyon jól oldódó vegyület (316-320 g / liter víz 20 ° C-on) ionos jellege és a vízmolekulák K-szolvát-ionokhoz való könnyűsége miatt.+.

Sűrűsége 2,1 g / cm3 25 ° C-on Ez azt jelenti, hogy körülbelül kétszer olyan sűrű, mint a víz.

Az olvadáspontja (334 ° C) és a forráspont (400 ° C) a K+ és NO3-. Ezek azonban alacsonyak a többi sóhoz képest, mivel a kristályrács energia alacsonyabb az egyértékű ionoknál (azaz a töltéseknél ± 1), és nem is nagyon hasonló méretűek.

A forráspont (400 ºC) közelében lévő hőmérséklet kálium-nitrit és molekuláris oxigén előállítására bomlik:

kálium-nitrát3s) => KNO2(s) + O2(G)

referenciák

  1. Pubchem. (2018). Kálium-nitrát. 2018 április 12-én, a következő címen szerezhető be: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
  2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017. szeptember 29.). Saltpéter vagy kálium-nitrát tények. 2018 április 12-én, a következő címen szerezhető be: thinkco.com
  3. K. Nimmo és B. W. Lucas. (1972. május 22.). A NO3 konformációja és orientációja az a-fázisú kálium-nitrátban. Nature Physical Science 237, 61-63.
  4. Adam Rędzikowski. (2017. április 8.). Kálium-nitrát kristályok. [Ábra]. A következő dátum: 2018. április 12., https://commons.wikimedia.org
  5. Acta Cryst. (2009). A III. Fázisú kálium-nitrát, KNO növekedése és egykristályos finomítása3. B65, 659-663.
  6. Marni Wolfe. (2017. október 3.). Kálium-nitrát-kockázatok. A következő dátum: 2018. április 12., innen: livestrong.com
  7. Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Az ásványi niter. A lap eredeti címe: 2018. április 12.,: galleries.com