- Chemická štruktúra
- Ostatné kryštalické fázy
- aplikácia
- Ako sa to robí?
- Fyzikálne a chemické vlastnosti
- Referencie
Dusičnan draselný je alkalický kov, a dusičnan draselný oxoanion ternárne zlúčeniny soli. Jeho chemický vzorec je KNO 3 , čo znamená, že pre každého iónu K + , tam je ión NO 3 - interakcie s týmto. Preto je to iónová soľ a predstavuje jeden z dusičnanov alkalických kovov (LiNO 3 , NaNO 3 , RBNO 3 …).
KNO 3 je silné oxidačné činidlo kvôli prítomnosti dusičnanového aniónu. To znamená, že na rozdiel od iných vysoko rozpustných alebo vysoko hygroskopických solí predstavuje rezervu pre pevné a bezvodé dusičnanové ióny. Mnohé z vlastností a použitia tejto zlúčeniny sú skôr spôsobené dusičnanovým aniónom než katiónom draselným.
Kryštály KNO 3 s tvarmi ihiel sú zobrazené na obrázku vyššie . Prírodným zdrojom KNO 3 je v anglickom jazyku slaník, známy pod názvom Saltpeter alebo salpetre. Tento prvok je známy aj ako dusičnan draselný alebo nitrózoalkohol.
Nachádza sa vo vyprahnutých alebo púštnych oblastiach, rovnako ako výkvet z kavernóznych stien. Ďalším dôležitým zdrojom KNO 3 je guano, výkaly zvierat, ktoré obývajú suché prostredie.
Chemická štruktúra
V hornom obrázku kryštálová štruktúra KNO 3 je znázornené . Fialové gule zodpovedajú iónom K + , zatiaľ čo červená a modrá sú atómy kyslíka a dusíka. Kryštalická štruktúra je ortorombického typu pri teplote miestnosti.
Geometria aniónu NO 3 - je geometria trigonálnej roviny s atómami kyslíka vo vrcholoch trojuholníka a atómom dusíka v jeho strede. Má jeden pozitívny formálny náboj na atóm dusíka a dva negatívne formálne náboje na dva atómy kyslíka (1 - 2 = (-1)).
Tieto dve záporné náboje NO 3 - relokovateľné medzi troma atómami kyslíka, vždy udržiavať pozitívny náboj na dusíka. Ako v dôsledku toho, že ióny K + v sklenenej vyhnúť umiestnený priamo nad alebo pod atmosférou dusíka aniónov NO 3 - .
V skutočnosti obrázok ukazuje, ako sú ióny K + obklopené atómami kyslíka, červenými guľami. Na záver sú tieto interakcie zodpovedné za usporiadanie kryštálov.
Ostatné kryštalické fázy
Premenné, ako je tlak a teplota, môžu modifikovať tieto usporiadania a môžu viesť k rôznym štrukturálnym fázam pre KNO 3 (fázy I, II a III). Napríklad fáza II je obrazom, zatiaľ čo fáza I (so štruktúrou trigonálnych kryštálov) sa vytvára, keď sa kryštály zahrievajú na 129 ° C.
Fáza III je prechodná tuhá látka, ktorá sa získava ochladením fázy I a niektoré štúdie ukázali, že vykazuje niektoré dôležité fyzikálne vlastnosti, ako je ferroelektrika. V tejto fáze kryštál vytvára vrstvy draslíka a dusičnanov, pravdepodobne citlivé na elektrostatické odpudzovanie medzi iónmi.
Vo vrstvách fázy III NO 3 - anióny stratí malý ich rovinnosti (trojuholníka krivky mierne), aby toto usporiadanie, ktorá, v prípade akejkoľvek mechanickej poruchy, stáva štruktúra fázy II.
aplikácia
Soľ má veľký význam, pretože sa používa pri mnohých ľudských činnostiach, ktoré sa prejavujú v priemysle, poľnohospodárstve, potravinách atď. Medzi tieto použitia patrí:
- konzervácia potravín, najmä mäsa. Napriek podozreniu, že sa podieľa na tvorbe nitrozamínu (karcinogénneho činidla), stále sa používa v lahôdkach.
- Hnojivo, pretože dusičnan draselný poskytuje v rastlinách dva z troch makronutrientov: dusík a draslík. Spolu s fosforom je tento prvok potrebný na vývoj rastlín. To znamená, že ide o dôležitú a zvládnuteľnú rezervu týchto živín.
- Urýchľuje spaľovanie a je schopný spôsobiť výbuch, ak je horľavý materiál rozsiahly alebo ak je jemne rozdelený (väčšia plocha povrchu, vyššia reaktivita). Okrem toho je jednou z hlavných zložiek strelného prachu.
- Uľahčuje odstraňovanie pňov z vyťažených stromov. Dusičnan dodáva dusík potrebný pre huby na ničenie pahýlového dreva.
- Zasahuje do znižovania citlivosti zubov prostredníctvom zabudovania do zubných pást, čo zvyšuje ochranu pred bolestivými pocitmi zuba spôsobenými chladom, teplom, kyselinou, sladkosťami alebo kontaktom.
- Zasahuje ako hypotenzia do regulácie krvného tlaku u ľudí. Tento účinok by sa prejavil alebo súvisel so zmenou vylučovania sodíka. Odporúčaná dávka pri liečbe je 40 - 80 mEq / deň draslíka. V tejto súvislosti sa zdôrazňuje, že dusičnan draselný by mal diuretický účinok.
Ako sa to robí?
Väčšina dusičnanov sa vyrába v baniach púští v Čile. Dá sa syntetizovať rôznymi reakciami:
NH 4 NO 3 (aq) + KOH (aq) => NH 3 (aq) + KNO 3 (aq) + H 2 O (l)
Dusičnan draselný sa tiež vyrába neutralizáciou kyseliny dusičnej hydroxidom draselným vo vysoko exotermickej reakcii.
KOH (aq) + HNO 3 (konc) => KNO 3 (aq) + H 2 O (l)
V priemyselnom meradle sa dusičnan draselný vyrába dvojitou reakciou vytesnenia.
NaNO 3 (aq) + KCl (aq) => NaCl (aq) + KNO 3 (aq)
Hlavným zdrojom KCl je minerálny silvin a nie iné minerály, ako je karnalit alebo cainit, ktoré sú tiež zložené z iónového horčíka.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Dusičnan draselný v pevnom stave sa javí ako biely prášok alebo vo forme kryštálov s ortorombickou štruktúrou pri izbovej teplote a trigonálny pri 129 ° C. Má molekulovú hmotnosť 101,1032 g / mol, je bez zápachu a má štipľavú soľnú chuť.
Je to veľmi rozpustná zlúčenina vo vode (316-320 g / liter vody, pri 20 ° C), kvôli jej iónovej povahe a ľahkosti, ktorú majú molekuly vody solvatovať K + ión .
Jeho hustota je 2,1 g / cm 3 pri 25 ° C. To znamená, že je približne dvakrát hustejšia ako voda.
Ich teploty topenia (334 ° C) a teploty varu (400 ° C) naznačujú iónové väzby medzi K + a NO 3 - . V porovnaní s inými soľami sú však nízke, pretože energia kryštalickej mriežky je pre monovalentné ióny (tj. S 1 nábojmi) nižšia a tiež nemajú veľmi podobné veľkosti.
Rozkladá sa pri teplote blízkej bodu varu (400 ° C) za vzniku dusitanu draselného a molekulárneho kyslíka:
KNO 3 (S) => KNO 2 (s) + O 2 (g)
Referencie
- PubChem. (2018). Dusičnan draselný. Zdroj: 12. apríla 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (29. septembra 2017). Fakty o soľanoch alebo dusičnanoch draselných. Zdroj: 12. apríla 2018, z: thinkco.com
- K. Nimmo a BW Lucas. (22. mája 1972). Konformácia a orientácia NO3 v a-fáze dusičnanu draselného. Nature Physical Science 237, 61–63.
- Adam Rędzikowski. (8. apríla 2017). Kryštály dusičnanu draselného. , Našiel 12. apríla 2018 z: https://commons.wikimedia.org
- Acta Cryst. (2009). Rast a rafinácia dusičnanu draselného fázy III, KNO 3 . B65, 659 - 663.
- Marni Wolfe. (3. októbra 2017). Riziká dusičnanu draselného. Zdroj: 12. apríla 2018, z: livestrong.com
- Amethyst Galleries, Inc. (1995 - 2014). Minerálny niter. Našiel sa 12. apríla 2018 z: galleries.com