DUSITAN DRASELNÝ (KNO2): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI A POUŽITIE - CHÉMIA - 2026

Dusitan draselný je anorganická soľ, ktorá má na chemický vzorec KNO ₂ , ktorý je chemicky a farmakologicky vzťahujúce sa k dusičnanu draselného KNO ₃ . Jeho fyzikálny vzhľad sa skladá zo žltkastých bielych kryštálov, ktoré sú vysoko hygroskopické, a preto sú lahodné; to znamená, že sa rýchlo rozpúšťajú vo vlhkom prostredí.

Jeho vzorec znamená, že pomer K ⁺ a NO ₂ ^- iónov je 1: 1, a zostať spojený elektrostatickými silami alebo iónovými väzbami. Pre jeho kryštály sa zjavne nenašli žiadne prírodné zdroje, hoci dusitanové anióny sa nachádzajú v pôde, hnojivách, rastlinách a zvieratách.

Kryštály dusitanu draselného. Zdroj: Leiem

Obrázok hore ukazuje, ako vyzerajú kryštály KNO ₂ , s výraznými žltými odtieňmi. Ak tieto kryštály zostanú v kontakte so vzduchom, absorbujú vlhkosť, až kým sa nestanú vodným roztokom; riešenie, ktoré vyvolalo polemiku o tom, či je jeho použitie na lekárske účely prospešné.

Na druhej strane sa jeho kryštály vo veľmi malom množstve (200 ppm) používajú na salinizáciu mäsa a na zabezpečenie ich ochrany proti bakteriálnym účinkom. KNO _{2 tiež} zlepšuje farbu mäsa, čím sa stáva červenkastejšou; je však predmetom niekoľkých obmedzení, aby sa zabránilo toxickým účinkom tejto soli v tele.

Štruktúra dusitanu draselného

Ióny tvoriace KNO2 predstavovali model guľôčok a tyčí. Zdroj: MarinaVladivostok.

Ióny prítomné v dusitane draselnom sú uvedené vyššie. K ⁺ katiónov zodpovedá fialovej oblasti, zatiaľ čo NO ₂ ^- anión je reprezentovaný modrastej a červenej oblasti.

Anión NO ₂ ^- je zobrazený s jedným dvojitý a jedného väzbou ^- ; ale v skutočnosti sú obe putá rovnakým produktom rezonancie záporného náboja medzi nimi.

K ⁺ a NO ₂ ^- ióny priťahujú v priestore, kým usporiadať štrukturálne vzor s najmenej energie; to je miesto, kde sú odrazy medzi rovnakými poplatkami minimálne. Vytvárajú tak kryštály KNO ₂ , ktorých jednotková bunka je náchylná na zmeny teploty, ktoré sú fázovými prechodmi.

Napríklad, pri nízkych teplotách (pod 25 ° C), KNO ₂ kryštály prijať monoklinickej systém (Fáza I). Ak teplota prekročí 25 ° C, dôjde k fázovému prechodu z monoklinického na kosoštvorec (fáza II). A konečne, nad 40 ° C, KNO ₂ kryštály zmeniť byť kubický (fázy III).

KNO ₂ môže tiež vykazovať iné kryštalické fázy (fázy IV, V a VI) pod vysokým tlakom. S tým, K ⁺ a NO ₂ ^- ióny skončiť pohybu a usporiadanie v rôznych spôsoboch v ich čistých kryštálov.

vlastnosti

Molekulová hmotnosť

85,1038 g / mol.

Hustota

1,9150 g / ml.

Bod topenia

440,02 ° C (ale začína sa rozkladať pri 350 ° C a uvoľňuje toxické výpary).

Bod varu

537 ° C (exploduje).

Rozpustnosť vo vode

312 g / 100 g vody pri 25 ° C

rozplývanie

Jeho rozpustnosť vo vode je taká, že je hygroskopická; natoľko, že vykazuje delikvenciu a absorbuje dostatok vlhkosti na rozpustenie. Táto afinita pre vodu, môže byť vzhľadom k energetickej stabilite, že K ⁺ ióny zisk pri hydratácii, rovnako ako nízko entalpia kryštalickej mriežky pre KNO ₂ kryštály .

Kryštály môžu absorbovať vodu, bez rozpúšťanie, aby sa stal hydrát, KNO ₂ · H ₂ O. V hydrátu je molekula vody nájdených sprievodné ióny, ktoré menia kryštalickú štruktúru.

Tento hydrát (alebo niekoľko z nich) sa môže tvoriť pri teplote pod -9 ° C; pri vyšších teplotách voda rozpúšťa a hydratuje ióny a deformuje kryštál.

Rozpustnosť v iných rozpúšťadlách

Mierne rozpustný v horúcich alkoholoch a veľmi rozpustný v amoniaku.

pH

6-9. Jeho vodné roztoky sú teda alkalické, pretože NO ₂ ^- anión môže byť hydrolyzovaný.

názvoslovie

KNO ₂ môže byť pomenovaný aj inými spôsobmi. „Dusitan draselný“ zodpovedá názvu pre túto soľ podľa nomenklatúry zásob; „dusitan draselný“ podľa systematickej nomenklatúry, v ktorej je zvýraznená jediná valencia draslíka, +1; a dioxonitan draselný (III) podľa systematickej nomenklatúry.

Názov „dioxonitan draselný (III)“ zdôrazňuje +3 valenciu atómu dusíka. Aj keď je to podľa IUPAC pre KNO ₂ najviac odporúčaný názov , „dusitan draselný“ je naďalej najpohodlnejším a najľahšie zapamätateľným.

získanie

Najpriamejším spôsobom, ako ho syntetizovať, ale s nižším výťažkom, je tepelný rozklad dusičnanu draselného alebo soľanku pri 400 ° C alebo viac:

2KNO ₃ => KNO ₂ + O ₂

Avšak časť KNO ₂ sa okrem toho, že sa tvoria ďalšie produkty, rozkladá teplom.

Ďalšou metódou na prípravu alebo syntetizovať s vyšším výťažkom, je znížením KNO ₃ v prítomnosti olova, medi alebo zinku. Rovnica pre túto reakciu je nasledovná:

KNO ₃ + Pb => KNO ₂ + PbO

Dusičnan draselný a olovo sa stechiometricky zmiešajú v železnej panvici, kde sa topia za stáleho miešania a zahrievania po dobu pol hodiny. Oxid olovnatý (II) má žltú farbu a výsledná hmota sa rozdrví na prášok a spracuje sa vriacou vodou. Potom sa horúca zmes prefiltruje.

Horúci filtrát sa prebubláva oxidom uhličitým po dobu piatich minút, načo sa nerozpustný uhličitan olova, PbCO ₃ , sa vyzráža . Týmto spôsobom sa olovo oddelí od filtrátu. Zriedená kyselina dusičná sa pridá k filtrátu až do neutrálnej reakcie, je povolené pH sa ochladiť, a nakoniec sa voda sa odparí tak, aby sa KNO ₂ sa tvorí kryštály .

aplikácia

Prísada a činidlo

Dusitan draselný sa používa ako doplnková látka na ošetrenie červeného mäsa, pričom si počas skladovania zachováva svoju chuť a farbu dlhšie, pričom spomaľuje pôsobenie baktérií a určitých toxínov, napríklad botulínu. Preto vykazuje antibakteriálny účinok.

KNO ₂ je oxidovaný na NO, ktorý reaguje s myoglobínom v mäse a následne končí jeho prirodzenou červenou farbou. Neskôr, keď je mäso uvarené, získava svoju charakteristickú silnú ružovú farbu.

Avšak za nešpecifických podmienok KNO ₂ reaguje s mäsovými proteínmi za vzniku nitrozamínov, ktoré sa môžu stať karcinogénnymi.

Na druhej strane, KNO ₂ (aj keď výhodne NaNO ₂ ) je pre analýzu, ktoré môžu byť použité v syntéze azofarbív (reakciou kyseliny dusitej s aromatickými amíny), a v analýze aminokyselín.

protijed

Hoci má KNO ₂ negatívne účinky, pôsobí ako antidotum u pacientov otrávených kyanidmi a sírovodíkom. Jeho mechanizmus sa skladá z oxidácie Fe ²⁺ na Fe ³⁺ stredy skupín hemoglobínu, produkovať methemoglobínu, ktorý potom reaguje s KN ^- a HS ^- anióny .

Lekári

V žalúdočnej šťave žalúdku anión NO ₂ ^- je redukovaný na NO, o ktorej je známe, že má kroky vazodilatačné, zvyšuje prietok krvi. V iných oblastiach tela, kde pH nie je dostatočne kyslé, sú niektoré enzýmy, ako je xantín oxidoreduktáza, zodpovedné za zníženie NO ₂ ^- .

KNO ₂ sa používa na liečbu ochorení a chorôb, ako je angína pektoris a epilepsia (s veľmi negatívnymi vedľajšími účinkami).

Referencie

1. Wikipedia. (2019). Dusitan draselný. Obnovené z: en.wikipedia.org
2. PrebChem. (2016). Príprava dusitanu draselného. Získané z: prepchem.com
3. Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Anorganický dusičnan a dusitan a kontrola krvného tlaku, kardiovaskulárny výskum, zväzok 89, vydanie 3, 15. februára 2011, stránky 492–498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
4. PubChem. (2019). Dusitan draselný. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Chemická formulácia. (2018). Dusitan draselný. Obnovené z: formulacionquimica.com
6. Národné centrum pre pokrok v translačných vedách. (2011). Dusitan draselný. Získané z: drug.ncats.io
7. Richard J. Epley, Paul B. Addis a Joseph J. Warthesen. (1992). Dusitan v mäse. University of Minnesota.
8. NR Rao, B. Prakash a M. Natarajan. (1975). Transformácie kryštálovej štruktúry v anorganických dusitanoch, dusičnanoch a uhličitanoch. Katedra chémie, Indický technologický inštitút, Kanpur, India.