Nitrato di potassio (KNO3)

Cos'è il nitrato di potassio?

Lui nitrato di potassio È un sale ternario composto da potassio, metallo alcalino e ossoanione di nitrato. La sua formula chimica è kno₃, Il che significa che per ogni k ione⁺, Non c'è ione₃^-- interagendo con questo. Pertanto, è un sale ionico e costituisce uno dei nitrati alcalini (lino₃, Fratello maggiore₃, Rbno₃...).

Il kno₃ È un forte agente ossidante a causa della presenza di nitrato. Cioè, funziona come una riserva di ioni nitrati solidi, a differenza di altri sali altamente solubili in acqua o molto igroscopica. Molte proprietà e usi di questo composto sono dovuti all'anione del nitrato, piuttosto che al catione di potassio.

Cristalli di nitrato di potassio

Nell'immagine superiore sono illustrati alcuni cristalli di kno₃ con forme di ago. La fonte naturale di kno₃ è il saltpeter, noto come i nomi Salnitro O Palloncino, in inglese. Questo elemento è anche noto come nitrato di potassa o minerale nitro.

Si trova in aree aride o desertiche, nonché efflorescenze delle pareti cavernose. Un'altra importante fonte di kno₃ È il guano, escrementi di animali che abitano ambienti asciutti.

Struttura chimica del nitrato di potassio

Struttura cristallina di nitrato di potassio

Nell'immagine superiore è rappresentata la struttura cristallina del kno₃. Le sfere viola corrispondono a K ioni⁺, Mentre il rosso e il blu sono atomi di ossigeno e azoto, rispettivamente. La struttura cristallina è ortorrombica a temperatura ambiente.

Nion Geometry n₃^- È quello di un piano trigonale, con gli atomi di ossigeno nei vertici del triangolo e l'atomo di azoto al centro. Presenta un carico formale positivo nell'atomo di azoto e due carichi formali negativi in ​​due atomi di ossigeno (1-2 = (-1)).

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Queste due cariche negative di NO₃^- Si trasferiscono tra i tre atomi di ossigeno, mantenendo sempre il carico positivo in azoto. Come conseguenza di quanto sopra, i ioni K^-+ del cristallo evitano di essere appena sopra o sotto l'azoto degli anioni₃^-.

In effetti, l'immagine dimostra come i k ioni⁺ Sono circondati da atomi di ossigeno, sfere rosse. In conclusione, queste interazioni sono responsabili delle disposizioni cristalline.

Altre fasi cristalline

Le variabili come la pressione e la temperatura possono modificare queste disposizioni e causare diverse fasi strutturali per il KNO₃ (Fasi I, II e III). Ad esempio, la fase II è quella dell'immagine, mentre la fase I (con struttura cristallina trigonale) si forma quando i cristalli vengono riscaldati fino a 129 ºC.

La fase III è un solido di transizione ottenuto dal raffreddamento della fase I e alcuni studi hanno dimostrato che presenta alcune importanti proprietà fisiche, come la ferroelettricità. In questa fase gli strati e nitrati di potassio, possibilmente sensibili alle repulsioni elettrostatiche tra ioni.

Negli strati di Fase III gli anioni no₃^- Perdono un po 'della loro planarità (le curve del triangolo leggermente) per consentire questa disposizione, che, prima di qualsiasi disturbo meccanico, diventa la struttura della fase II.

Usi/applicazioni di nitrato di potassio

Il sale è di grande importanza, poiché viene utilizzato in numerose attività dell'uomo, che si manifestano nell'industria, nell'agricoltura, nel cibo, ecc. Questi usi includono quanto segue:

• Preservazione alimentare, in particolare carne. Nonostante il sospetto che intervenga nella formazione di nitrosamina (agente cancerogeno) è ancora utilizzato in carbone.
• Fertilizzante, perché il nitrato di potassio fornisce due delle tre piante macronutrienti: azoto e potassio. Insieme al fosforo, questo elemento è necessario per lo sviluppo delle piante. Cioè, è una riserva importante e gestibile di questi nutrienti.
• Accelera la combustione, essere in grado di produrre esplosioni se il materiale combustibile è esteso o se è finemente diviso (maggiore superficie, maggiore reattività). Inoltre, è uno dei componenti principali della polvere da sparo.
• Facilita la rimozione dei tocchi degli alberi ceduti. Il nitrato fornisce l'azoto necessario per i funghi per distruggere il bosco di ceppi.
• Interviene nella riduzione della sensibilità dentale attraverso la sua incorporazione nelle dentifri, il che aumenta la protezione di sensazioni dolorose del dente prodotte da freddo, calore, acido, dolci o contatti.
• Interviene come un ipotensore nella regolazione della pressione sanguigna nell'uomo. Questo effetto verrebbe dato o correlato con un cambiamento nell'escrezione di sodio. La dose raccomandata nel trattamento è 40-80 meq/giorno di potassio. A questo proposito, si sottolinea che il nitrato di potassio avrebbe un'azione diuretica.

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Sintesi

La maggior parte del nitrato è prodotto nelle miniere dei deserti in Cile. Può essere sintetizzato da diverse reazioni:

NH₄NO₃ (AC) +KOH (AC) => NH₃ (AC) +Kno₃ (AC)+H₂O (l)

Nitrato di potassio neutralizza anche acido nitrico con idrossido di potassio in una reazione altamente esotermica.

KOH (AC) +HNO₃(conc) => kno₃ (AC) +H₂O (l)

Su scala industriale, il nitrato di potassio è prodotto da una reazione a doppia spostamento.

Fratello maggiore₃ (AC) +KCl (AC) => NaCl (AC) +KNO₃ (AC)

La fonte principale del KCL è di Silvina Mineral, e non altri minerali come carnite o cainite, che sono anche composti da magnesio ionico.

Proprietà fisiche e chimiche

Il nitrato di potassio in stato solido è presentato come un bianco o sotto forma di cristalli di struttura ortorombica a temperatura ambiente e trigonale a 129 ºC. Ha un peso molecolare di 101.1032 g/mol, è un bagno e ha un sapore di acri salini.

È un composto molto solubile in acqua (316-320 g/litro di acqua, a 20 ° C), a causa della sua natura ionica e della facilità di molecole d'acqua per risolvere il k ione k⁺.

La sua densità è 2,1 g/cm³ a 25 ºC. Ciò significa che è circa due volte denso dell'acqua.

I suoi punti di fusione (334 ºC) e l'ebollizione (400 ºC) sono indicativi dei legami ionici tra K⁺ e non₃^-. Tuttavia, sono bassi rispetto a quelli di altri sali, poiché l'energia reticolare cristallina è inferiore per gli ioni monovalenti (cioè, con carichi ± 1) e non hanno anche dimensioni molto simili.

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Si decompone a una temperatura vicino al punto di ebollizione (400 ° C) per produrre potassio e ossigeno molecolare:

Kno₃(S) => kno₂(s) + o₂(G)

Riferimenti

1. PUBCHEM. (2018). Nitrato di potassio. Recuperato da Pubchem.NCBI.Nlm.Nik.Gov
2. Cryst Act. (2009). Crescita e raffinamento a cristallo singolo di nitrato di potassio di fase III, KNO₃. B65, 659-663.
3. Marni Wolfe. (3 ottobre 2017). Rischi di nitrati di potassio. Livestrong si è ripreso.com
4. Ametista Galleries, Inc. (1995-2014). Il Niter minerale. Gallerie recuperate.com