Potasyum Nitrat (KNO3) Yapısı, Kullanım Alanları, Özellikleri

potasyum nitrat Potasyum, alkali metal ve oksoanyon nitrattan oluşan bir üçlü tuzdur. Kimyasal formülü KNO₃, Bu, her K iyonu için⁺, NO iyonu var₃^-- bununla etkileşime giriyor. Bu nedenle iyonik bir tuzdur ve alkali nitratlardan (LiNO) birini oluşturur.₃, NaNC₃, RBNO₃...).

KNO₃ Nitrat anyonunun varlığından dolayı güçlü bir oksitleyici ajandır. Başka bir deyişle, suda yüksek oranda çözünür veya çok higroskopik olan diğer tuzların aksine katı nitrat ve susuz iyonların rezervuarı olarak işlev görür. Bu bileşiğin özelliklerinin ve kullanımlarının çoğu, potasyum katyonundan ziyade nitrat anyonundan kaynaklanmaktadır..

Yukarıdaki resimde, KNO kristalleri gösterilmektedir₃ iğne şekilleri ile. KNO'nun doğal kaynağı₃ İsimli güherçile veya salpetre, ingilizce Bu element aynı zamanda potasyum nitrat veya nitro mineral olarak da bilinir..

Mağara duvarlarının çiçeklenmesinin yanı sıra kurak veya çöl alanlarında bulunur. KNO'nun bir diğer önemli kaynağı₃ guano, kuru ortamlarda yaşayan hayvanların dışkıları.

indeks

• 1 Kimyasal yapı
  • 1.1 Diğer kristal fazlar
• 2 kullanır
• 3 Nasıl yapılır??
• 4 Fiziksel ve kimyasal özellikler
• 5 Kaynakça

Kimyasal yapısı

KNO’nun kristal yapısı üst resimde gösterilmiştir.₃. Mor küreler K iyonlarına karşılık gelir⁺, kırmızı ve mavi ise sırasıyla oksijen ve azot atomlarıdır. Kristal yapı oda sıcaklığında ortombiktir.

NO anyonunun geometrisi₃^- bu üçgenin köşelerinde oksijen atomları ve merkezinde azot atomuyla birlikte bir trigonal düzlemdir. Azot atomu üzerinde pozitif bir formal yüke ve iki oksijen atomu üzerinde iki negatif formal yüke sahiptir (1-2 = (-1)).

NO bu iki negatif suçlama₃^- her zaman azottaki pozitif yükü koruyarak, üç oksijen atomu arasında delokalize edilirler. Yukarıdakilerin bir sonucu olarak, K iyonları^-+ kristalin anyonların azotunun hemen altına veya altına yerleştirilmesinden kaçının NO₃^-.

Aslında, görüntü K iyonlarının nasıl olduğunu gösterir.⁺ Etrafı oksijen atomları, kırmızı küreler ile çevrilidir. Sonuç olarak, bu etkileşimler kristalin düzenlemelerden sorumludur..

Diğer kristal fazlar

Basınç ve sıcaklık gibi değişkenler bu düzenlemeleri değiştirebilir ve KNO için farklı yapısal fazlar oluşturabilir₃ (faz I, II ve III). Örneğin, faz II görüntünün görüntüsüdür, faz I (trigonal kristal yapılı) kristaller 129 ° C'ye ısıtıldığında oluşturulur.

Faz III, faz I soğutmasından elde edilen bir geçiş katıdır ve bazı çalışmalar, ferroelektriklik gibi bazı önemli fiziksel özellikleri sergilediğini göstermiştir. Bu aşamada kristal, iyonlar arasındaki elektrostatik itmelere karşı muhtemelen hassas olan potasyum ve nitrat katmanları oluşturur..

Faz III katmanlarında anyonlar₃^- Herhangi bir mekanik rahatsızlıktan önce faz II'nin yapısı haline gelen bu düzenlemeye izin vermek için düzlemelerinin birazını (üçgen hafif eğri) kaybederler..

uygulamaları

Tuz, sanayi, tarım, gıda, vb. İle gösterilen birçok insan aktivitesinde kullanıldığı için çok önemlidir. Bu kullanımlar arasında aşağıdakiler göze çarpmaktadır:

- Gıdaların, özellikle etlerin korunması. Nitrozamin (kanserojen madde) oluşumunda yer aldığına dair şüpheye rağmen hala şarküteri sektöründe kullanılmaktadır..

- Gübre, çünkü potasyum nitrat bitkilerin üç makro besin maddesinden ikisini sağlar: azot ve potasyum. Fosforla birlikte, bu element bitki gelişimi için gereklidir. Yani, bu besinlerin önemli ve yönetilebilir bir rezervidir..

- Yanıcı malzeme genişse veya ince bölünmüşse (daha büyük yüzey alanı, daha fazla reaktivite), yanmayı hızlandırır, patlamalar üretebilir. Ayrıca, barutun ana bileşenlerinden biridir..

- Kesilen ağaçların kütüklerinin kaldırılmasını kolaylaştırır. Nitrat, mantarların kütüklerin ahşabını tahrip etmeleri için gerekli azotu sağlar..

- Soğuk, sıcak, asit, tatlı veya temas tarafından üretilen dişin ağrılı hislerine karşı korumayı artıran, diş hekimlerine girmesiyle diş hassasiyetinin azaltılmasına müdahale eder..

- İnsanlarda kan basıncının düzenlenmesinde hipotensör görevi görür. Bu etki sodyum atılımındaki bir değişiklikle birlikte verilecek veya ilişkilendirilecektir. Tedavide önerilen doz 40-80 mEq / gün potasyumdur. Bu bağlamda, potasyum nitratın idrar söktürücü etkisinin olacağı belirtilmiştir.

Nasıl yapılır??

Nitratın çoğu, Şili'deki çöllerin madenlerinde üretilir. Birkaç reaksiyonla sentezlenebilir:

NH₄HAYIR₃ (ac) + KOH (ac) => NH₃ (ac) + KNO₃ (ac) + H₂O (l)

Potasyum nitrat, nitrik asidin, ekzotermik bir reaksiyonda potasyum hidroksit ile nötrleştirilmesiyle de üretilir..

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

Endüstriyel ölçekte, potasyum nitrat çift deplasmanlı reaksiyonla üretilir.

NaNC₃ (ac) + KCl (ac) => NaCl (ac) + KNO₃ (Sulu)

KCl'nin ana kaynağı silvin mineralidir ve aynı zamanda iyonik magnezyumdan oluşan carnallite veya cainite gibi diğer mineraller değildir..

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Katı haldeki potasyum nitrat, beyaz bir toz halinde veya oda sıcaklığında ortombomik bir yapıya sahip kristaller halinde ve 129 ° C'de trigonal olarak meydana gelir. 101.1032 g / mol moleküler ağırlığa sahiptir, kokusuzdur ve asit tuzlu.

İyonik yapısı ve iyonik K çözünmesi için su moleküllerinin kolaylığından dolayı suda 20 ° C de 316-320 g / litre suda çözünür bir bileşiktir.⁺.

Yoğunluğu 2,1 g / cm'dir³ 25 ° C'de Bu, sudan yaklaşık iki kat daha yoğun olduğu anlamına gelir.

Erime noktası (334 ° C) ve kaynama noktası (400 ° C) K arasındaki iyonik bağların göstergesidir.⁺ ve NO₃^-. Bununla birlikte, kristal kafes enerjisinin monovalent iyonlar için daha düşük olması (yani, yükler ± 1 ile) ve aynı zamanda çok benzer büyüklükleri olmaması nedeniyle diğer tuzlara göre düşüktür..

Potasyum nitrit ve moleküler oksijen üretmek için kaynama noktasına yakın bir sıcaklıkta (400 ºC) ayrışır:

KNO₃(s) => KNO₂(s) + O₂(G)

referanslar

1. Pubchem. (2018). Potasyum Nitrat. 12 Nisan 2018'de alındı, pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (29 Eylül 2017). Güherçile veya Potasyum Nitrat Gerçekler. 12 Nisan 2018'de alındı, nereden: thoughtco.com
3. K. Nimmo ve B. W. Lucas. (22 Mayıs 1972). A-Faz Potasyum Nitratta NO3'ün Konformasyonu ve Yönü. Doğa Fizik Bilimi 237, 61-63.
4. Adam Rędzikowski. (8 Nisan 2017). Potasyum nitrat kristalleri. [Şekil]. 12 Nisan 2018'de alındı, https://commons.wikimedia.org
5. Açta Cryst. (2009). Faz III potasyum nitrat, KNO'nun büyüme ve tek kristalli arıtılması₃. B65, 659-663.
6. Marni Wolfe. (3 Ekim 2017). Potasyum Nitrat Riskleri. 12 Nisan 2018'de alınan: livestrong.com
7. Ametist Galerileri, Inc. (1995-2014). Mineral niter 12 Nisan 2018'de alındı: galleries.com