Dusičnan draselný (KNO3) Struktura, použití, vlastnosti



dusičnan draselný Je to ternární sůl složená z draslíku, alkalického kovu a dusičnanu oxoanionu. Jeho chemický vzorec je KNO3, což znamená, že pro každý K ion+, existuje iont NO3-- interakci s tímto. Proto se jedná o iontovou sůl a představuje jeden z dusičnanů alkalických kovů (LiNO)3, NaNO3, RbNO3...).

KNO3 Je to silné oxidační činidlo v důsledku přítomnosti dusičnanového aniontu. To znamená, že funguje jako rezervoár pevných dusičnanů a bezvodých iontů, na rozdíl od jiných solí vysoce rozpustných ve vodě nebo velmi hygroskopických. Mnoho vlastností a použití této sloučeniny je způsobeno spíše dusičnanovým aniontem než draselným kationtem.

Na obrázku jsou znázorněny krystaly KNO3 s tvarem jehly. Přírodní zdroj KNO3 je ledek, známý jmény Ledek o salpetre, v angličtině Tento prvek je také známý jako dusičnan draselný nebo nitro minerál.

Nachází se v aridních nebo pouštních oblastech, stejně jako výkvěty kavernózních stěn. Další důležitý zdroj KNO3 je guano, exkrementy zvířat, které obývají suché prostředí.

Index

  • 1 Chemická struktura
    • 1.1 Ostatní krystalické fáze
  • 2 Použití
  • 3 Jak se to dělá??
  • 4 Fyzikální a chemické vlastnosti
  • 5 Odkazy

Chemická struktura

Krystalová struktura KNO je znázorněna na horním obrázku3. Fialové koule odpovídají iontům K+, zatímco červená a modrá jsou atomy kyslíku a dusíku. Krystalová struktura je při pokojové teplotě ortorombická.

Geometrie aniontu NO3- je to trigonální roviny, s atomy kyslíku u vrcholů trojúhelníku a atomem dusíku v jeho středu. Má kladný formální náboj na atomu dusíku a dva negativní formální náboje na dvou atomech kyslíku (1-2 = (-1)).

Tyto dva záporné náboje NO3- jsou delokalizovány mezi třemi atomy kyslíku, přičemž vždy udržují kladný náboj v dusíku. V důsledku výše uvedeného jsou ionty K-+ krystalu se vyhněte umístění nad nebo pod dusík aniontů NO3-.

Ve skutečnosti obraz ukazuje, jak jsou ionty K+ jsou obklopeny atomy kyslíku, což jsou červené koule. Závěrem, tyto interakce jsou zodpovědné za krystalické uspořádání.

Další krystalické fáze

Proměnné, jako je tlak a teplota, mohou tyto uspořádání modifikovat a vytvářet různé konstrukční fáze pro KNO3 (fáze I, II a III). Například fáze II je fáze obrazu, zatímco fáze I (s trigonální krystalickou strukturou) se vytvoří, když se krystaly zahřejí na teplotu 129 ° C..

Fáze III je přechodná pevná látka získaná z ochlazení fáze I a některé studie ukázaly, že vykazuje některé důležité fyzikální vlastnosti, jako je například feroelektronika. V této fázi krystal tvoří vrstvy draslíku a dusičnanů, které jsou citlivé na elektrostatické odpuzování mezi ionty.

Ve vrstvách III3- ztrácejí trochu svou rovinnost (mírně zakřivené trojúhelníky), aby umožnily toto uspořádání, které se před jakoukoli mechanickou poruchou stává strukturou fáze II.

Použití

Sůl má velký význam, protože se používá v mnoha činnostech člověka, které se projevují v průmyslu, zemědělství, potravinách atd. Mezi těmito způsoby použití patří:

- Zachování potravin, zejména masa. Navzdory podezření, že se podílí na tvorbě nitrosaminu (karcinogenní látka), je stále používán v uzeninách.

- Hnojivo, protože dusičnan draselný poskytuje dva ze tří makroživin rostlin: dusík a draslík. Spolu s fosforem je tento prvek nezbytný pro rozvoj rostlin. To je důležitá a zvládnutelná rezerva těchto živin.

- Zrychluje spalování, je schopen produkovat exploze, pokud je hořlavý materiál rozsáhlý nebo je-li jemně rozdělen (větší povrch, větší reaktivita). Navíc je to jedna z hlavních složek střelného prachu.

- To usnadňuje odstranění pahýlů pokácených stromů. Dusičnany dodávají potřebný dusík pro houby, aby zničily dřevo pne.

- Zasahuje do snížení citlivosti zubů jeho začleněním do prostředků na čištění zubů, což zvyšuje ochranu vůči bolestivým pocitům zubů způsobených chladem, teplem, kyselinou, sladkostí nebo kontaktem.

- Působí jako hypotenzor v regulaci krevního tlaku u lidí. Tento účinek by byl podáván nebo provázán se změnou vylučování sodíku. Doporučená dávka při léčbě je 40-80 mEq / den draslíku. V tomto ohledu je třeba poznamenat, že dusičnan draselný by měl močopudný účinek.

Jak se to dělá??

Většina dusičnanů se vyrábí v dolech pouště v Chile. Může být syntetizován několika reakcemi:

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

Dusičnan draselný se také vyrábí neutralizací kyseliny dusičné hydroxidem draselným ve vysoce exotermní reakci.

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

V průmyslovém měřítku se dusičnan draselný vyrábí dvojitou přeměnou.

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

Hlavní zdroj KCl je silvinový minerál, a ne jiné nerosty takový jako carnallite nebo cainite, který být také složen z iontového hořčíku..

Fyzikální a chemické vlastnosti

Dusičnan draselný v pevném stavu se vyskytuje ve formě bílého prášku nebo ve formě krystalů s ortoombickou strukturou při teplotě místnosti a trigonal při teplotě 129 ° C. Má molekulovou hmotnost 101,1032 g / mol, je bez zápachu a má chřipkovou chuť.

Je to sloučenina velmi rozpustná ve vodě (316-320 g / litr vody, při 20 ° C), vzhledem k její iontové povaze a snadnosti molekul vody k solvataci iontů K+.

Jeho hustota je 2,1 g / cm3 při 25 ° C. To znamená, že je přibližně dvakrát tak hustá jako voda.

Jeho bod tání (334 ° C) a bod varu (400 ° C) indikují iontové vazby mezi K+ a NO3-. Jsou však ve srovnání s jinými solemi nízké, protože energie krystalové mřížky je nižší u monovalentních iontů (tj. S náboji ± 1) a také nemá velmi podobné velikosti.

Rozkládá se při teplotě blízké teplotě varu (400 ° C) za vzniku dusitanu draselného a molekulárního kyslíku:

KNO3(s) => KNO2(s) + O2(g)

Odkazy

  1. Pubchem. (2018). Dusičnan draselný. Získáno 12. dubna 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
  2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (29. září 2017). Vlhkost nebo dusičnan draselný Fakta. Získáno 12. dubna 2018, z: thoughtco.com
  3. K. Nimmo & B. W. Lucas. (22. května 1972). Konformace a orientace NO3 v nitrátu dusičnanu draselného. Nature Physical Science 237, 61-63.
  4. Adam Rędzikowski. (8. dubna 2017). Krystaly dusičnanu draselného. [Obrázek] Získáno 12. dubna 2018, z: https://commons.wikimedia.org
  5. Acta Cryst. (2009). Růst a rafinace krystalů fáze III dusičnanu draselného, ​​KNO3. B65, 659-663.
  6. Marni Wolfe. (3. října 2017). Rizika dusičnanů draselných. Získáno dne 12. dubna 2018, z: livestrong.com
  7. Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Minerální niter. Získáno dne 12. dubna 2018, z: galleries.com