- Cheminė struktūra
- Kitos kristalinės fazės
- Programos
- Kaip tai daroma?
- Fizinės ir cheminės savybės
- Nuorodos
Kalio nitratas yra metalo šarmų, ir nitratų oxoanion kalio trijų komponentų junginys druska. Jo cheminė formulė yra KNO 3 , kuris reiškia, kad kiekvienas jonų K + , ten yra jonų NE 3 - sąveikauja su tai. Todėl tai yra joninė druska ir sudaro vieną iš šarminių nitratų (LiNO 3 , NaNO 3 , RBNO 3 …).
KNO 3 yra stiprus oksidatorius dėl nitrato anijono. Tai yra, jis veikia kaip kietųjų ir bevandenių nitratų jonų atsarga, skirtingai nuo kitų vandenyje tirpių ar labai higroskopinių druskų. Daugelį šio junginio savybių ir naudojimo būdų lemia nitratų anijonas, o ne kalio katijonas.
KNO 3 kristalai su adatos formomis yra pavaizduoti aukščiau esančiame paveikslėlyje . Natūralus KNO 3 šaltinis yra saltpeter, angliškai žinomas pavadinimais Saltpeter arba salpetre. Šis elementas taip pat žinomas kaip kalio nitratas arba nitro mineralas.
Jis aptinkamas sausringose ar dykumos vietose, taip pat pranyksta iš kaverninių sienų. Kitas svarbus KNO 3 šaltinis yra guanas - sausoje aplinkoje esančių gyvūnų ekskrementai.
Cheminė struktūra
Viršutiniame paveikslėlyje pavaizduota KNO 3 kristalų struktūra . Purpurinės sferos atitinka K + jonus , o raudonos ir mėlynos yra atitinkamai deguonies ir azoto atomai. Kambario temperatūroje kristalinė struktūra yra ortorombinė.
Anijono NO 3 geometrija - tai trigonalioji plokštuma, kurios deguonies atomai yra trikampio viršūnėse, o azoto atomas - jo centre. Jis turi vieną teigiamą formalųjį azoto atomo krūvį ir du neigiamus formaliuosius krūvius ant dviejų deguonies atomų (1-2 = (-1)).
Šie du neigiamu krūviu NO 3 - delocalize tarp trijų deguonies atomų, visada išlaikant teigiamą krūvį apie azoto. Kaip tam šio rezultato, jonai K + , esantys stiklo vengia išdėstytas tuojau pat virš jos ar po azoto anijonų NE 3 - .
Iš tikrųjų vaizdas parodo, kaip K + jonai yra apsupti deguonies atomų, raudonųjų sferų. Apibendrinant, šios sąveikos lemia kristalų išdėstymą.
Kitos kristalinės fazės
Kintamieji, tokie kaip slėgis ir temperatūra, gali pakeisti šią struktūrą ir sukelti skirtingas KNO 3 struktūrines fazes (I, II ir III fazės). Pavyzdžiui, II fazė yra vaizdo, o I fazė (su trigonine kristalų struktūra) susidaro, kai kristalai įkaista iki 129 ºC.
III fazė yra pereinamojo laikotarpio kieta medžiaga, gaunama aušinant I fazę, o kai kurie tyrimai parodė, kad ji pasižymi svarbiomis fizikinėmis savybėmis, tokiomis kaip ferroelektriškumas. Šioje fazėje kristalas sudaro kalio ir nitratų sluoksnius, kurie gali būti jautrūs elektrostatinėms jonų atstumtoms savybėms.
III fazės sluoksniuose NO 3 - anijonai šiek tiek praranda savo plokštumą (trikampis truputį lenkiasi), kad būtų sudarytas šis išdėstymas, kuris, esant bet kokiems mechaniniams trikdžiams, tampa II fazės struktūra.
Programos
Druska turi didelę reikšmę, nes naudojama daugelyje žmonių veiklų, pasireiškiančių pramonėje, žemės ūkyje, maiste ir kt. Šie naudojimo būdai yra šie:
- Maisto, ypač mėsos, konservavimas. Nepaisant įtarimo, kad jis dalyvauja formuojant nitrozaminą (kancerogeninį agentą), jis vis dar naudojamas delikatesuose.
- Trąšos, nes kalio nitratas gamina du iš trijų augalų maistingųjų medžiagų: azoto ir kalio. Kartu su fosforu šis elementas yra būtinas augalų vystymuisi. T. y., Tai yra svarbus ir valdomas šių maistinių medžiagų rezervas.
- Pagreitina degimą ir gali sukelti sprogimus, jei degios medžiagos yra daug arba jei ji yra gerai padalyta (didesnis paviršiaus plotas, didesnis reaktingumas). Be to, tai yra vienas pagrindinių ginklo miltelių komponentų.
- Palengvina kelmų pašalinimą iš nukirstų medžių. Nitratas tiekia azotą, reikalingą grybeliams sunaikinti kelmų medieną.
- Jis įsikiša į dantų pastas, sumažindamas dantų jautrumą, todėl padidėja apsauga nuo skausmingų danties pojūčių, kuriuos sukelia šaltis, karštis, rūgštys, saldainiai ar kontaktas.
- Tai daro įtaką hipotenzijai reguliuojant žmonių kraujospūdį. Šis poveikis pasireikš arba yra susijęs su natrio išsiskyrimo pokyčiais. Gydant rekomenduojama kalio dozė yra 40–80 mEq per dieną. Šiuo atžvilgiu pabrėžiama, kad kalio nitratas turėtų diuretinį poveikį.
Kaip tai daroma?
Didžioji nitrato dalis susidaro dykumų kasyklose Čilėje. Jis gali būti sintetinamas įvairiomis reakcijomis:
NH 4 NO 3 (aq) + KOH (aq) => NH 3 (aq) + KNO 3 (aq) + H 2 O (l)
Kalio nitratas taip pat gaunamas neutralizuojant azoto rūgštį kalio hidroksidu labai stiprios egzoterminės reakcijos metu.
KOH (aq) + HNO 3 (conc) => KNO 3 (aq) + H 2 O (l)
Pramoniniu mastu kalio nitratas gaminamas dvigubos poslinkio reakcijos būdu.
NaNO 3 (aq) + KCl (aq) => NaCl (aq) + KNO 3 (aq)
Pagrindinis KCl šaltinis yra mineralinis silvinas, o ne iš kitų mineralų, tokių kaip karnalitas ar kainitas, kuriuos taip pat sudaro joninis magnis.
Fizinės ir cheminės savybės
Kietojo kalio nitratas yra balti milteliai arba ortorombinę struktūrą turintys kristalai kambario temperatūroje, o trigonaliniai - 129 ºC. Jo molekulinė masė yra 101.1032 g / mol, jis neturi kvapo ir turi aštrų druskos skonį.
Tai yra labai tirpus vandenyje (316–320 g / l vandens, esant 20 ºC) dėl savo joniškumo ir dėl to, kad vandens molekulės lengvai tirpina K + joną .
Jo tankis esant 25 ºC yra 2,1 g / cm 3 . Tai reiškia, kad jis yra maždaug dvigubai tankesnis už vandenį.
Jų lydymosi temperatūra (334 ° C) ir virimo temperatūra (400 ° C) rodo joninius ryšius tarp K + ir NO 3 - . Tačiau jie, palyginti su kitomis druskomis, yra maži, nes monovalentinių jonų kristalinės gardelės energija yra mažesnė (tai yra, kai krūvis yra ± 1), be to, jie neturi labai panašių dydžių.
Jis suskyla esant artimai virimo temperatūrai (400 ºC), kad susidarytų kalio nitritas ir molekulinis deguonis:
KNO 3 (-ai) => KNO 2 (-ai) + O 2 (g)
Nuorodos
- Pubchem. (2018 m.). Kalio nitratas. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d. Iš: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2017 m. Rugsėjo 29 d.). Saltpeterio arba kalio nitrato faktai. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d. Iš: thinkco.com
- K. Nimmo ir BW Lukas. (1972 m. Gegužės 22 d.). Α-fazės kalio nitrato NO3 konformacija ir orientacija. Gamtos fizikos mokslas 237, 61–63.
- Adomas Rędzikowskis. (2017 m. Balandžio 8 d.). Kalio nitrato kristalai. . Gauta 2018 m. Balandžio 12 d. Iš: https://commons.wikimedia.org
- Acta kristalai. (2009). III fazės kalio nitrato, KNO 3, augimas ir monokristalinis patikslinimas . B65, 659-663.
- Marni Wolfe. (2017 m. Spalio 03 d.). Kalio nitrato rizika. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d. Iš: livestrong.com
- Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Mineralinis nitras. Gauta 2018 m. Balandžio 12 d. Iš: galleries.com