Dusičnan draselný (KNO3) Štruktúra, použitie, vlastnosti



dusičnan draselný Je to ternárna soľ zložená z draslíka, alkalického kovu a dusičnanu oxoaniónu. Jeho chemický vzorec je KNO3, čo znamená, že pre každý K ión+, existuje ión NO3-- s tým. Preto je to iónová soľ a predstavuje jeden z dusičnanov alkalických kovov (LiNO)3, NaNO3, RBNO3...).

KNO3 Je to silné oxidačné činidlo kvôli prítomnosti dusičnanového aniónu. To znamená, že funguje ako rezervoár pevných dusičnanov a bezvodých iónov, na rozdiel od iných solí vysoko rozpustných vo vode alebo veľmi hygroskopických. Mnohé z vlastností a použití tejto zlúčeniny sú spôsobené skôr dusičnanovým aniónom ako draslíkovým katiónom.

Na obrázku sú znázornené kryštály KNO3 s tvarmi ihly. Prírodný zdroj KNO3 je ľadovec, známy pod názvami liadok alebo salpetre, v angličtine Tento prvok je tiež známy ako dusičnan draselný alebo nitro minerál.

Nachádza sa v suchých alebo púštnych oblastiach, ako aj výkvetov jaskynných stien. Ďalším dôležitým zdrojom KNO3 je guano, exkrementy zvierat, ktoré obývajú suché prostredie.

index

  • 1 Chemická štruktúra
    • 1.1 Ostatné kryštalické fázy
  • 2 Použitie
  • 3 Ako sa to robí??
  • 4 Fyzikálne a chemické vlastnosti
  • 5 Referencie

Chemická štruktúra

Kryštálová štruktúra KNO je znázornená na hornom obrázku3. Fialové guľôčky zodpovedajú iónom K+, zatiaľ čo červené a modré sú atómy kyslíka a dusíka. Kryštálová štruktúra je ortorombická pri teplote miestnosti.

Geometria aniónu NO3- je to trigonálna rovina, pričom atómy kyslíka na vrcholoch trojuholníka a atóm dusíka v jeho strede. Má pozitívny formálny náboj na atóme dusíka a dva negatívne formálne náboje na dvoch atómoch kyslíka (1-2 = (-1)).

Tieto dva záporné náboje NO3- sú delokalizované medzi tromi atómami kyslíka, pričom vždy udržujú kladný náboj v dusíku. V dôsledku vyššie uvedeného sú K ióny-+ Kryštálu sa vyhnite umiestneniu tesne nad alebo pod dusíkom aniónov NO3-.

V skutočnosti obrázok ukazuje, ako sú ióny K+ sú obklopené atómami kyslíka, červenými guľami. Na záver, tieto interakcie sú zodpovedné za kryštalické usporiadania.

Iné kryštalické fázy

Premenné ako tlak a teplota môžu tieto usporiadania modifikovať a vytvárať rôzne konštrukčné fázy pre KNO3 (fázy I, II a III). Napríklad fáza II je fázou obrazu, zatiaľ čo fáza I (s trigonálnou kryštalickou štruktúrou) sa tvorí, keď sa kryštály zahrejú na teplotu 129 ° C..

Fáza III je prechodná tuhá látka získaná chladením fázy I a niektoré štúdie ukázali, že vykazuje niektoré dôležité fyzikálne vlastnosti, ako je napríklad feroelektrická energia. V tejto fáze kryštál vytvára vrstvy draslíka a dusičnanov, ktoré sú citlivé na elektrostatické odpudzovanie medzi iónmi.

Vo vrstvách III3- stratia malú časť svojej rovinnosti (mierne trojuholníkové krivky), aby umožnili toto usporiadanie, ktoré sa pred akýmkoľvek mechanickým rušením stane štruktúrou fázy II..

aplikácie

Soľ má veľký význam, pretože sa používa v mnohých činnostiach človeka, ktoré sa prejavujú v priemysle, poľnohospodárstve, potravinách atď. Medzi tieto použitia patria:

- Zachovanie potravín, najmä mäsa. Napriek podozreniu, že sa podieľa na tvorbe nitrózamínu (karcinogénneho činidla), stále sa používa v uzlinách.

- Hnojivo, pretože dusičnan draselný poskytuje dva z troch makronutrientov rastlín: dusík a draslík. Spolu s fosforom je tento prvok nevyhnutný pre rozvoj rastlín. To znamená, že je to dôležitá a zvládnuteľná rezerva týchto živín.

- Zrýchľuje spaľovanie, je schopný vytvárať explózie, ak je horľavý materiál rozsiahly, alebo ak je jemne rozdelený (väčší povrch, väčšia reaktivita). Okrem toho je jednou z hlavných zložiek strelného prachu.

- Uľahčuje odstraňovanie pňov pokácených stromov. Dusičnany dodávajú pre huby potrebný dusík, aby zničili drevo pňov.

- Zasahuje do redukcie citlivosti zubov prostredníctvom jeho včlenenia do zubných čistiacich prostriedkov, čo zvyšuje ochranu pred bolestivými pocitmi zubov produkovaných chladom, teplom, kyselinou, sladkosťou alebo kontaktom.

- Pôsobí ako hypotenzor pri regulácii krvného tlaku u ľudí. Tento účinok by sa dosiahol alebo by súvisel so zmenou vylučovania sodíka. Odporúčaná dávka pri liečbe je 40-80 mEq / deň draslíka. V tejto súvislosti je potrebné poznamenať, že dusičnan draselný by mal diuretický účinok.

Ako sa to robí??

Väčšina dusičnanov sa vyrába v baniach púšte v Čile. Môže byť syntetizovaný niekoľkými reakciami:

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

Dusičnan draselný sa tiež vyrába neutralizáciou kyseliny dusičnej hydroxidom draselným vo vysoko exotermickej reakcii.

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

V priemyselnom merítku sa dusičnan draselný vyrába dvojitou premenou.

NaNO3 (ac) + KCl (ac) => NaCl (ac) + KNO3 (Aq)

Hlavným zdrojom KCl je silvinový minerál, a nie iné minerály ako karnitan alebo kainit, ktoré sú tiež zložené z iónového horčíka..

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Dusičnan draselný v pevnom stave sa vyskytuje ako biely prášok alebo vo forme kryštálov s ortoombickou štruktúrou pri teplote miestnosti a trigonálnych pri 129 ° C. Má molekulovú hmotnosť 101,1032 g / mol, je bez zápachu a má štipľavú slanú chuť.

Je to zlúčenina, ktorá je veľmi dobre rozpustná vo vode (316-320 g / liter vody, pri 20 ° C), vďaka svojej iónovej povahe a ľahkosti molekúl vody na solvátovanie iónov K+.

Jeho hustota je 2,1 g / cm3 pri 25 ° C. To znamená, že je približne dvakrát tak hustá ako voda.

Teplota topenia (334 ° C) a teplota varu (400 ° C) sú indikátorom iónových väzieb medzi K+ a NO3-. Avšak v porovnaní s inými soľami sú nízke, pretože energia kryštálovej mriežky je nižšia pre monovalentné ióny (tj s nábojmi ± 1) a tiež nemá veľmi podobné veľkosti.

Rozkladá sa pri teplote blízkej teplote varu (400 ° C), aby sa vytvoril dusitan draselný a molekulárny kyslík:

KNO3s) => KNO2(s) + O2(G)

referencie

  1. PubChem. (2018). Dusičnan draselný. Získané dňa 12. apríla 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
  2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (29. septembra 2017). Faktory s obsahom dusičnanu alebo dusičnanu draselného. Získané dňa 12. apríla 2018, z: thoughtco.com
  3. K. Nimmo & B. W. Lucas. (22. mája 1972). Konformácia a orientácia NO3 v a-fáze dusičnanu draselného. Nature Physical Science 237, 61-63.
  4. Adam Rędzikowski. (8. apríl 2017). Kryštály dusičnanu draselného. [Obrázok]. Získané dňa 12. apríla 2018, z: https://commons.wikimedia.org
  5. Acta Cryst. (2009). Rast a rafinácia jedným kryštálom dusičnanu draselného fázy III, KNO3. B65, 659-663.
  6. Marni Wolfe. (3. októbra 2017). Riziká dusičnanu draselného. Získané dňa 12. apríla 2018, z: livestrong.com
  7. Ametyst Galleries, Inc. (1995-2014). Minerálny dusík. Získané dňa 12. apríla 2018, z: galleries.com