Kalijev nitrat je metal alkalni, a nitrat oxoanion kalijeva sol trostrukom spoj. Njegova kemijska formula je kno 3, što znači da za svaku iona K +, tu je ion NO 3 - interakciju s tim. Stoga je ionski sol i predstavlja jednu od alkalijskih nitrata (lino 3, nano 3, RBNO 3…).
KNO 3 je snažno oksidacijsko sredstvo zbog prisutnosti nitratnog aniona. Odnosno, djeluje kao rezerva za čvrste i bezvodne nitratne ione, za razliku od ostalih visoko topivih u vodi ili visoko higroskopnih soli. Mnoga svojstva i upotrebe ovog spoja su posljedica nitratnog aniona, a ne kalijevog kationa.
KNO 3 kristali s iglastim oblicima prikazani su na gornjoj slici. Prirodni izvor KNO 3 je solja, poznata pod nazivom Saltpeter ili salpetre, na engleskom jeziku. Ovaj element je također poznat kao kalijev nitrat ili nitro mineral.
Nalazi se u sušnim ili pustinjskim predjelima, kao i u izlučivanju kavernoznih zidova. Drugi važan izvor KNO 3 je gvano, izmet životinja koje naseljavaju suhe sredine.
Kemijska struktura
Na gornjoj slici predstavljena je kristalna struktura KNO 3. Ljubičasta sfera odgovara K + ionima, dok su crvena i plava atomi kisika i dušika. Kristalna struktura je ortorhombičnog tipa na sobnoj temperaturi.
Geometrija aniona NO 3 - je geometrija trigonske ravnine, s atomima kisika u vrhovima trokuta, a atomom dušika u njegovom središtu. Ima jedan pozitivan formalni naboj na atomu dušika i dva negativna formalna naboja na dva atoma kisika (1-2 = (-1)).
Ove dvije negativni naboji NO 3 - delocalize između tri atoma kisika, uvijek održava pozitivni naboj na dušiku. Kao je rezultat toga da su ioni K + u staklenoj izbjegavati smješten tik iznad ili ispod dušika aniona NO 3 -.
U stvari, slika pokazuje kako su K + ioni okruženi atomima kisika, crvenim sferama. Zaključno, ove interakcije odgovorne su za kristalne aranžmane.
Ostale kristalne faze
Promjenjive vrijednosti kao što su tlak i temperatura mogu modificirati ove aranžmane i ishoditi različite strukturne faze za KNO 3 (faze I, II i III). Na primjer, faza II je slika, dok se faza I (s trokutnom kristalnom strukturom) formira kad se kristali zagrijavaju do 129 ° C.
Faza III je prijelazna kruta tvar koja se dobiva hlađenjem faze I, a istraživanja su pokazala da pokazuje neka važna fizička svojstva, poput feroelektričnosti. U ovoj fazi kristal formira slojeve kalija i nitrata, vjerojatno osjetljivi na elektrostatičke odbijanja između iona.
U slojevima faze III NO 3 - anioni izgubiti malo svoje ravnina (krivulja trokut blago) kako bi ovaj sklop, koji je, u slučaju bilo kojeg mehaničkog poremećaja, postaje struktura faze II.
Prijave
Sol je od velike važnosti jer se koristi u mnogim ljudskim aktivnostima, koje se očituju u industriji, poljoprivredi, hrani i sl. Te uporabe uključuju sljedeće:
- Konzerviranje hrane, posebno mesa. Unatoč sumnji da je uključen u stvaranje nitrozamina (kancerogeni agens), on se i dalje koristi u delikatesima.
- Gnojivo, jer kalijev nitrat pruža dva od tri makronutrijenta u biljkama: dušik i kalij. Uz fosfor, ovaj je element neophodan za razvoj biljaka. To jest, važna je i upravljiva rezerva tih hranjivih sastojaka.
- Ubrzava izgaranje i može stvoriti eksplozije ako je zapaljivi materijal velik ili ako je fino podijeljen (veća površina, veća reaktivnost). Uz to, jedna je od glavnih komponenti baruta.
- Olakšava uklanjanje panjeva sa oborenih stabala. Nitrat opskrbljuje dušikom potrebnim gljivama za uništavanje drveta panjeva.
- Intervenira u smanjenju zubne osjetljivosti ugradnjom u paste za zube što povećava zaštitu od bolnih osjeta zuba proizvedenih hladnoćom, vrućinom, kiselinama, slatkišima ili kontaktom.
- intervenira kao hipotenzivna osoba u regulaciji krvnog tlaka kod ljudi. Taj bi učinak mogao biti povezan ili povezan s promjenom izlučivanja natrija. Preporučena doza za liječenje je 40-80 mEq kalija dnevno. U vezi s tim, ističe se da bi kalijev nitrat imao diuretičko djelovanje.
Kako se to radi?
Većina nitrata proizvodi se u rudnicima pustinja u Čileu. Može se sintetizirati različitim reakcijama:
NH 4 NO 3 (aq) + KOH (aq) => NH 3 (aq) + kno 3 (aq) + H 2 O (l)
Kalijev nitrat nastaje i neutralizacijom dušične kiseline kalij-hidroksidom u izrazito egzotermičnoj reakciji.
KOH (aq) + HNO 3 (konc) => kno 3 (aq) + H 2 O (l)
Na industrijskoj razini, kalijev nitrat nastaje reakcijom dvostrukog istiskivanja.
NaNO 3 (aq) + KCl (aq) => NaCl (aq) + KNO 3 (aq)
Glavni izvor KCl je iz mineralnog silvina, a ne iz drugih minerala poput karnalita ili kainita, koji su također sastavljeni od ionskog magnezija.
Fizička i kemijska svojstva
Kalijev nitrat u čvrstom stanju pojavljuje se kao bijeli prah ili u obliku kristala s ortorombičnom strukturom na sobnoj temperaturi, a trigonalnim na 129 ° C. Ima molekulsku masu od 101,1032 g / mol, nema mirisa i ima kiseli fiziološki okus.
To je vrlo topiv spoj u vodi (316-320 g / litra vode, na 20 ° C), zbog njegove ionske prirode i lakoće koju molekule vode moraju otapati K + ion.
Gustina mu je 2,1 g / cm 3 pri 25 ºC. To znači da je približno dvostruko gušća od vode.
Njihova tališta (334 ° C) i (vrelište 400 ° C) su indikativni za ionske veze između K + i NO 3 -. Međutim, oni su niski u usporedbi s onima drugih soli, jer je kristalna energija rešetke manja za monovalentne ione (to jest, s nabojima ± 1), a oni također nemaju vrlo slične veličine.
Razlaže se na temperaturi bliskoj tački ključanja (400 ºC), čime nastaje kalijev nitrit i molekularni kisik:
KNO 3 (s) => KNO 2 (s) + O 2 (g)
Reference
- Pubchem. (2018.). Kalijeva salitra. Preuzeto 12. travnja 2018. s: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
- Anne Marie Helmenstine, dr. Sc. (29. rujna 2017.). Činjenice slane soli ili kalijevog nitrata. Preuzeto 12. travnja 2018. s: thinkco.com
- K. Nimmo & BW Lucas. (22. svibnja 1972.). Konformacija i orijentacija NO3 u α-faznom kalijevom nitratu. Fizička priroda prirode 237, 61–63.
- Adam Rędzikowski. (8. travnja 2017.). Kristali kalijevog nitrata., Preuzeto 12. travnja 2018. s:
- Acta Cryst. (2009). Rast i monokristalno rafiniranje kalijevog nitrata faze III, KNO 3. B65, 659-663.
- Marni Wolfe. (03.10.2017.). Rizici kalijevog nitrata. Preuzeto 12. travnja 2018. s: livestrong.com
- Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Mineralna nitra. Preuzeto 12. travnja 2018. s: galleries.com