Kalio nitratas (KNO3) struktūra, panaudojimas, savybės



The kalio nitratą Tai triračioji druska, sudaryta iš kalio, šarminio metalo ir oksoanio nitrato. Jo cheminė formulė yra KNO3, tai reiškia, kad kiekvienam K jonui+, yra NO jonas3-- sąveikauja su tuo. Todėl tai yra joninė druska ir yra vienas iš šarminių nitratų (LiNO)3, NaNO3, RbNO3...).

KNO3 Tai stiprus oksidatorius, turintis nitrato anijoną. Tai reiškia, kad ji veikia kaip kietųjų nitratų ir bevandenių jonų rezervuaras, kitaip nei kitos druskos, gerai tirpios vandenyje arba labai higroskopiškos. Daugelis šio junginio savybių ir naudojimo yra dėl nitrato anijono, o ne kalio katijono.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyti KNO kristalai3 su adatomis. Natūralus KNO šaltinis3 yra sintetikas, žinomas pavadinimais Saltmetras o salpetre, anglų kalba Šis elementas taip pat žinomas kaip kalio nitratas arba nitro mineralas.

Jis randamas sausose ar dykumose, o taip pat ir baisių sienų žydėjimas. Kitas svarbus KNO šaltinis3 yra gvano, gyvūnų, kurie gyvena sausoje aplinkoje, ekskrementai.

Indeksas

  • 1 Cheminė struktūra
    • 1.1 Kitos kristalinės fazės
  • 2 Naudojimas
  • 3 Kaip tai daroma??
  • 4 Fizinės ir cheminės savybės
  • 5 Nuorodos

Cheminė struktūra

KNO kristalinė struktūra yra pavaizduota viršutiniame vaizde3. Violetinės sferos atitinka K jonus+, raudona ir mėlyna - atitinkamai deguonies ir azoto atomai. Kristalinė struktūra kambario temperatūroje yra ororombombinė.

NO anijono geometrija3- yra trigoninės plokštumos, kurioje deguonies atomai yra trikampio viršūnėse, o azoto atomas yra jo centre. Jis turi teigiamą formalų įkrovimą azoto atomo atžvilgiu ir du neigiamus formalius įkrovimus dviem deguonies atomai (1-2 = (-1)).

Šie du neigiami mokesčiai už NO3- jie perkeliami tarp trijų deguonies atomų, visada išlaikant teigiamą įkrovą azoto. Dėl to, kas išdėstyta pirmiau, K jonai-+ iš kristalo venkite tiesiai virš ar žemiau anijonų NO3-.

Iš tiesų vaizdas rodo, kaip K jonai+ juos supa deguonies atomai, raudonos sferos. Apibendrinant, šios sąveikos yra atsakingos už kristalines priemones.

Kitos kristalinės fazės

Kintamieji, pvz., Slėgis ir temperatūra, gali pakeisti šias nuostatas ir sukurti skirtingus KNO etapus3 (I, II ir III etapai). Pavyzdžiui, II etapas yra vaizdas, o I fazė (su trigonine kristaline struktūra) susidaro, kai kristalai yra šildomi iki 129 ° C.

III fazė yra pereinamoji kietoji medžiaga, gauta aušinant I fazę, o kai kurie tyrimai parodė, kad jame yra tam tikrų svarbių fizinių savybių, pvz., Ferroelektrinis. Šiame etape kristalai sudaro kalio ir nitratų sluoksnius, kurie gali būti jautrūs elektrostatiniams atotrūkiams tarp jonų.

III fazės sluoksniuose anijonai NE3- jie praranda šiek tiek plokštumo (trikampio kreivės šiek tiek), kad būtų sudarytos sąlygos tokiam išdėstymui, kuris prieš bet kokį mechaninį trikdymą tampa II fazės struktūra..

Naudojimas

Druska yra labai svarbi, nes ji naudojama daugelyje žmonių veiklų, pasireiškiančių pramonėje, žemės ūkyje, maisto produktuose ir kt. Tarp šių naudojimo būdų išsiskiria:

- Maisto, ypač mėsos, išsaugojimas. Nepaisant įtarimų, kad jis dalyvauja formuojant nitrozaminą (kancerogeninį agentą), jis vis dar naudojamas maisto produktuose..

- Trąšos, nes kalio nitratas du du iš trijų augalų makroelementų: azoto ir kalio. Kartu su fosforu šis elementas yra būtinas augalų vystymuisi. Tai yra svarbus ir valdomas šių maistinių medžiagų rezervas.

- Jis pagreitina degimą, sugeba gaminti sprogimus, jei degi medžiaga yra plati arba smulkiai suskaldyta (didesnis paviršiaus plotas, didesnis reaktyvumas). Be to, tai yra vienas iš pagrindinių šaulių miltelių komponentų.

- Tai palengvina nukirstų medžių kelmų pašalinimą. Nitratas grybai tiekia reikiamą azotą, kad sunaikintų kelmų medieną.

- Jis įsitraukia į dantų jautrumą mažinant dantų pastą, todėl padidėja šalčio, karščio, rūgšties, saldaus ar kontakto dantų skausmingų pojūčių apsauga..

- Jis veikia kaip hipotenzorius reguliuojant kraujo spaudimą žmonėms. Šis poveikis būtų skiriamas arba susijęs su natrio ekskrecijos pokyčiu. Rekomenduojama gydymo dozė yra 40–80 mEq kalio per dieną. Šiuo atžvilgiu pažymima, kad kalio nitratui būtų būdingas diuretikas.

Kaip tai daroma??

Dauguma nitratų gaminami Čilės dykumų kasyklose. Tai galima sintezuoti keliais būdais:

NH4NE3 (ac) + KOH (ac) => NH3 (ac) + KNO3 (ac) + H2O (l)

Kalio nitratą taip pat gamina neutralizuojant azoto rūgštį kalio hidroksidu, esant labai egzoterminei reakcijai.

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

Pramoniniu mastu kalio nitratas susidaro dvigubos reakcijos būdu.

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

Pagrindinis KCl šaltinis yra silvino mineralas, o ne kiti mineralai, pvz., Karnititas ar cainitas, kurie taip pat yra joninio magnio..

Fizinės ir cheminės savybės

Kalio nitratas kietoje būsenoje atsiranda kaip baltas miltelis arba kristalų pavidalu, kurio ortohombinė struktūra yra kambario temperatūroje, o trigoninis - 129 ° C temperatūroje. Jo molekulinė masė yra 101,1032 g / mol, be kvapo ir turi druskingo druskos skonį.

Tai junginys, labai gerai tirpus vandenyje (316–320 g / l vandens, esant 20 ° C), dėl jo joninio pobūdžio ir vandens molekulių patogumo K solvatui.+.

Jo tankis yra 2,1 g / cm3 25 ° C temperatūroje Tai reiškia, kad jis yra maždaug dvigubai tankesnis už vandenį.

Jo lydymosi temperatūra (334 ° C) ir virimo temperatūra (400 ° C) rodo jonų jungtis tarp K+ ir NO3-. Tačiau jos yra mažos, palyginti su kitomis druskomis, nes kristalinės grotelės energija yra mažesnė monovalentiniams jonams (ty su įkrovimu ± 1), ir taip pat neturi labai panašių dydžių.

Jis susidaro, esant artimai virimo temperatūrai (400 ° C), kad susidarytų kalio nitritas ir molekulinis deguonis:

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

Nuorodos

  1. Pubchem. (2018). Kalio nitratas. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d., Iš: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
  2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017 m. Rugsėjo 29 d.). Saltmetras arba kalio nitratas. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d., Nuo: thinkco.com
  3. K. Nimmo ir B. W. Lucas. (1972 m. Gegužės 22 d.). NO3 konformacija ir orientacija kalio nitrato α fazėje. Nature Physical Science 237, 61-63.
  4. Adam Rędzikowski. (2017 m. Balandžio 8 d.). Kalio nitrato kristalai. [Pav.] Gauta 2018 m. Balandžio 12 d., Iš: https://commons.wikimedia.org
  5. Acta Cryst. (2009). III fazės kalio nitrato, KNO, augimas ir vieno kristalo rafinavimas3. B65, 659-663.
  6. Marni Wolfe. (2017 m. Spalio 3 d.). Kalio nitratų rizika. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d., Iš: livestrong.com
  7. Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Mineralinis niteris. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d., Nuo: galleries.com