POTASA NITRAYT (KNO3): ISTRAKTURA, GAMIT, MGA KATANGIAN - CHEMISTRY - 2025

Ang potassium nitrate ay isang metal alkali, at nitrate oxoanion potassium ternary compound salt. Nito chemical formula ay KNO ₃ , na kung saan ay nangangahulugan na para sa bawat ion K ⁺ , diyan ay isang ion NO ₃ ^- pakikipag-ugnay sa ito. Samakatuwid, ito ay isang ionic salt at bumubuo ng isa sa alkali nitrate (LiNO ₃ , NaNO ₃ , RBNO ₃ …).

Ang KNO ₃ ay isang malakas na ahente ng oxidizing dahil sa pagkakaroon ng nitrate anion. Iyon ay, gumagana ito bilang isang reserba para sa solid at anhydrous nitrate ions, hindi tulad ng iba pang lubos na natutunaw na tubig o lubos na hygroscopic asing-gamot. Marami sa mga pag-aari at paggamit ng tambalang ito ay dahil sa nitrate anion, sa halip na ang potassium cation.

Ang KNO _{3 na mga} kristal na may mga hugis ng karayom ay inilalarawan sa imahe sa itaas . Ang likas na mapagkukunan ng KNO ₃ ay ang saltpeter, na kilala ng mga pangalang Saltpeter o salpetre, sa Ingles. Ang elementong ito ay kilala rin bilang potash nitrate o nitro mineral.

Natagpuan ito sa mga lugar na ligaw o disyerto, pati na rin ang efflorescence mula sa mga pader ng cavernous. Ang isa pang mahalagang mapagkukunan ng KNO ₃ ay ang guano, ang pagpapalabas ng mga hayop na naninirahan sa mga dry environment.

Istraktura ng kemikal

Sa itaas na imahe ang kristal na istraktura ng KNO ₃ ay kinakatawan . Ang mga lilang spheres ay tumutugma sa mga ion ng K ⁺ , habang ang pula at asul ay ang mga atomo ng oxygen at nitrogen, ayon sa pagkakabanggit. Ang istruktura ng kristal ay ng uri ng orthorhombic sa temperatura ng silid.

Ang geometry ng anion HINDI ₃ ^- iyon ay isang trigonal na eroplano, na may mga atom na oxygen sa mga vertice ng tatsulok, at ang nitrogen atom sa gitna nito. Mayroon itong isang positibong pormal na singil sa nitrogen atom, at dalawang negatibong pormal na singil sa dalawang atom na oxygen (1-2 = (-1)).

Ang dalawang negatibong singil ng HINDI ₃ ^- ibunyag sa pagitan ng tatlong mga atomo ng oxygen, palaging pinapanatili ang positibong singil sa nitrogen. Bilang isang resulta ng mga ito, ang mga ions K ⁺ sa glass avoid nakaposisyon higit lamang sa o sa ilalim ng nitrogen anions NO ₃ ^- .

Sa katunayan, ang imahe ay nagpapakita kung paano ang mga K ⁺ ion ay napapalibutan ng mga atomo ng oxygen, ang pulang spheres. Sa konklusyon, ang mga pakikipag-ugnay na ito ay may pananagutan sa pag-aayos ng kristal.

Iba pang mga kristal na mga phase

Ang mga variable tulad ng presyon at temperatura ay maaaring baguhin ang mga pag-aayos na ito at nagmula ng iba't ibang mga istruktura ng phase para sa KNO ₃ (mga phase I, II at III). Halimbawa, ang phase II ay ang imahe, habang ang phase I (na may istruktura ng kristal na trigonal) ay nabuo kapag ang mga kristal ay pinainit hanggang sa 129 ºC.

Ang Phase III ay isang transitional solid na nakuha mula sa phase na paglamig, at ipinakita ng ilang mga pag-aaral na nagpapakita ito ng ilang mahahalagang pisikal na katangian, tulad ng ferroelectricity. Sa yugtong ito ang kristal ay bumubuo ng mga layer ng potasa at nitrates, posibleng sensitibo sa mga electrostatic repulsions sa pagitan ng mga ion.

Sa mga layer ng phase III, ang WALANG ₃ ^- anion ay nawawalan ng kaunti sa kanilang planarity (ang tatsulok ay yumuko nang bahagya) upang pahintulutan ang pag-aayos na ito, kung saan, sa kaganapan ng anumang kaguluhan na mekanikal, ay nagiging istraktura ng phase II.

Aplikasyon

Mahalaga ang asin dahil ginagamit ito sa maraming mga gawaing pantao, na ipinahayag sa industriya, agrikultura, pagkain, atbp. Ang mga gamit na ito ay kasama ang sumusunod:

- Ang pagpapanatili ng pagkain, lalo na ang karne. Sa kabila ng hinala na ito ay kasangkot sa pagbuo ng nitrosamine (isang carcinogenic agent), ginagamit pa rin ito sa mga delicatessens.

- Ang pataba, sapagkat ang potassium nitrate ay nagbibigay ng dalawa sa tatlong macronutrients sa mga halaman: nitrogen at potassium. Kasabay ng posporus, ang sangkap na ito ay kinakailangan para sa pagbuo ng mga halaman. Iyon ay, ito ay isang mahalaga at naaayos na reserba ng mga sustansya na ito.

- Pinapabilis ang pagkasunog, na makagawa ng mga pagsabog kung malawak ang sunugin na materyal o kung ito ay pinahahalagahan (mas malawak na lugar ng ibabaw, mas higit na reaktibo). Bilang karagdagan, ito ay isa sa mga pangunahing sangkap ng pulbura.

- Pinapadali ang pag-alis ng mga tuod mula sa mga puno ng puno. Ang Nitrate ay nagbibigay ng nitrogen na kailangan para sa fungi upang sirain ang tuod.

- Nakikialam ito sa pagbawas ng sensitivity ng ngipin sa pamamagitan ng pagsasama nito sa mga toothpastes, na pinatataas ang proteksyon ng masakit na sensasyon ng ngipin na ginawa ng malamig, init, acid, Matamis o contact.

- Nakikialam ito bilang isang hypotensive sa regulasyon ng presyon ng dugo sa mga tao. Ang epekto na ito ay ibibigay o magkakaugnay sa isang pagbabago sa pag-aalis ng sodium. Ang inirekumendang dosis sa paggamot ay 40-80 mEq / araw ng potasa. Kaugnay nito, itinuturo na ang potasa nitrayd ay magkakaroon ng isang diuretic na pagkilos.

Paano ito nagawa?

Karamihan sa mga nitrate ay ginawa sa mga mina ng mga disyerto sa Chile. Maaari itong synthesized ng iba't ibang mga reaksyon:

NH ₄ HINDI ₃ (aq) + KOH (aq) => NH ₃ (aq) + KNO ₃ (aq) + H ₂ O (l)

Ang potasa nitrayd ay ginawa din sa pamamagitan ng pag-neutralize ng nitric acid na may potassium hydroxide sa isang highly exothermic reaksyon.

KOH (aq) + HNO ₃ (conc) => KNO ₃ (aq) + H ₂ O (l)

Sa isang pang-industriya scale, ang potassium nitrate ay ginawa ng isang dobleng reaksyon sa pag-aalis.

NaNO ₃ (aq) + KCl (aq) => NaCl (aq) + KNO ₃ (aq)

Ang pangunahing mapagkukunan ng KCl ay mula sa mineral na silvin, at hindi mula sa iba pang mga mineral tulad ng carnalite o cainite, na binubuo rin ng ionic magnesium.

Mga katangian ng pisikal at kemikal

Ang potasa nitrayd sa solidong estado ay nangyayari bilang isang puting pulbos o sa anyo ng mga kristal na may istraktura ng orthorhombic sa temperatura ng silid, at trigonal sa 129 ºC. Mayroon itong isang molekular na timbang na 101.1032 g / mol, ay walang amoy, at may lasa ng acrid saline.

Ito ay isang tambalang napaka natutunaw sa tubig (316-320 g / litro ng tubig, sa 20 ºC), dahil sa ionic na kalikasan nito at ang kadalian ng mga molekula ng tubig ay kailangang malutas ang K ⁺ ion .

Ang density nito ay 2.1 g / cm ³ sa 25 ºC. Nangangahulugan ito na ito ay humigit-kumulang dalawang beses na siksik ng tubig.

Ang kanilang mga natutunaw na puntos (334 ºC) at mga punto ng kumukulo (400 ºC) ay nagpapahiwatig ng mga ionic bond sa pagitan ng K ⁺ at HINDI ₃ ^- . Gayunpaman, mababa ang mga ito kumpara sa iba pang mga asing-gamot, dahil ang enerhiya ng crystalline lattice ay mas mababa para sa mga monovalent ions (iyon ay, na may ± 1 na singil), at mayroon din silang hindi katulad na sukat.

Nabubulok ito sa isang temperatura na malapit sa lugar na kumukulo (400 ºC) upang makabuo ng potasa nitrayd at molekular na oxygen:

KNO ₃ (s) => KNO ₂ (s) + O ₂ (g)

Mga Sanggunian

1. Pubchem. (2018). Potasa Nitrate. Nakuha noong Abril 12, 2018, mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (Setyembre 29, 2017). Asin ng Saltpeter o Potasa Nitrate. Nakuha noong Abril 12, 2018, mula sa: thoughtco.com
3. K. Nimmo & BW Lucas. (Mayo 22, 1972). Pagbabago at Orientasyon ng NO3 sa α-Phase Potasa Nitrate. Kalikasan sa Katawang Kalikasan 237, 61-65
4. Adam Rędzikowski. (Abril 8, 2017). Mga kristal na potasa nitrayd. . Nakuha noong Abril 12, 2018, mula sa: https://commons.wikimedia.org
5. Acta Cryst. (2009). Paglago at solong-kristal na pagpipino ng phase-III potassium nitrate, KNO ₃ . B65, 659-663.
6. Marni Wolfe. (Oktubre 03, 2017). Mga Resulta ng Potasa Nitrate Nakuha noong Abril 12, 2018, mula sa: livestrong.com
7. Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Ang mineral niter. Nakuha noong Abril 12, 2018, mula sa: gallery gallery.com