Структура нітрату калію (KNO3), використання, властивості

нітрат калію Це потрійна сіль, що складається з калію, лужного металу та оксоаніонного нітрату. Його хімічна формула КНВ₃, Що означає, що для кожного іона К + там немає іона₃ - взаємодіючи із цим. Отже, це іонна сіль і є одним із нітратів лужних металів (LiNO₃, NaNO₃, RBNO₃. ).

КНВ₃ Це сильний окислювач із-за присутності нітратного аніону. Тобто він функціонує як резервуар твердих нітратів та безводних іонів, на відміну від інших солей, добре розчинних у воді або дуже гігроскопічних. Багато властивостей і використання цієї сполуки обумовлені нітрат-аніоном, а не катіоном калію.

На зображенні вище показано кристали KNO.₃ з голкою форми. Природне джерело КНВ₃ це селітра, відома за іменами селітра або salpetre, англійською Цей елемент також відомий як нітрат калію або нітромінерал.

Він зустрічається у посушливих чи пустельних районах, а також у розквіті кавернозних стін. Ще одне важливе джерело КНВ₃ це гуано, екскременти тварин, що мешкають у сухих умовах.

Хімічна структура

Кристалічна структура КНВ представлена ​​на верхньому зображенні₃. Фіолетові сфери відповідають іонам К+, тоді як червоний і синій - атоми кисню та азоту відповідно. Кристалічна структура є ромбічною при кімнатній температурі.

Геометрія аніону NO₃ - це трикутна площина з атомами кисню у вершинах трикутника та атомом азоту у його центрі. Він має позитивний формальний заряд на атомі азоту та два негативні формальні заряди на два атоми кисню (1-2 = (-1)).

Ці два негативні заряди НІ₃ - вони ділокалізуються між трьома атомами кисню, завжди підтримуючи позитивний заряд азоту. Як наслідок сказаного вище, іони К -+ кристала уникати розміщення трохи вище або нижче азоту аніонів NO₃ - .

Насправді зображення показує, як іони K + вони оточені атомами кисню, червоними сферами. На закінчення ці взаємодії відповідальні за кристалічне розташування.

Інші кристалічні фази

Змінні, такі як тиск і температура можуть змінювати ці схеми і створювати різні структурні фази для KNO.₃ (фази I, II та III). Наприклад, фаза II - це зображення, а фаза I (з тригональною кристалічною структурою) утворюється, коли кристали нагрівають до 129°C.

Фаза III є перехідною твердою речовиною, отриманою в результаті охолодження фази I, і деякі дослідження показали, що вона виявляє деякі важливі фізичні властивості, такі як сегнетоелектрика. У цій фазі кристал утворює шари калію та нітратів, можливо, чутливі до електростатичних відштовхувань між іонами.

У шарах ІІІ фази аніони НЕ₃ - вони втрачають невелику частину своєї планарності (трикутник трохи згинається), щоб забезпечити таке розташування, яке перед будь-яким механічним порушенням стає структурою фази II.

додатків

Сіль має велике значення, оскільки вона використовується в багатьох видах діяльності людини, які проявляються в промисловості, сільському господарстві, харчовій промисловості і т. д. Серед цих видів використання виділяються такі:

- збереження їжі, особливо м'яса. Незважаючи на підозру, що він бере участь в утворенні нітрозаміну (канцерогенного агента), він все ще використовується в ковбасних виробах.

- Добриво, тому що нітрат калію забезпечує два з трьох макроелементів рослин: азот та калій. Разом з фосфором цей елемент необхідний розвитку рослин. Тобто це важливий і керований запас цих поживних речовин.

- Це прискорює згоряння, здатне виробляти вибухи, якщо горючий матеріал має великий об'єм або якщо тонко розділений (велика площа поверхні, велика реакційна здатність). Крім того, це один із основних компонентів пороху.

- Полегшує видалення пнів зрубаних дерев. Нітрат постачає необхідний азот для грибів, щоб знищити деревину пнів.

- Він втручається у зниження чутливості зубів за рахунок включення його в засоби для чищення зубів, що підвищує захист від хворобливих відчуттів зуба, спричинених холодом, жаром, кислотою, насолодою чи контактом.

- Він діє як гіпотензор у регуляції кров'яного тиску у людей. Цей ефект буде дано або взаємопов'язаний із зміною екскреції натрію. Рекомендована доза при лікуванні становить 40-80 мекв/день калію. У зв'язку з цим зазначається, що нітрат калію матиме сечогінну дію.

Як це зробити?

Більшість нітрату видобувають у шахтах пустель у Чилі. Це може бути синтезовано кількома реакціями:

Нітрат калію також отримують шляхом нейтралізації азотної кислоти гідроксидом калію сильно екзотермічної реакції.

У промисловому масштабі нітрат калію отримують по реакції подвійного витіснення.

NaNO₃ (ac) + KCl (ac) => NaCl (ac) + KNO₃ (Aq)

Основним джерелом KCl є мінерал сільвін, а не інші мінерали, такі як карналіт або каїніт, які також складаються з іонного магнію.

Фізико-хімічні властивості

Нітрат калію у твердому стані зустрічається у вигляді білого порошку або у формі кристалів з орто-ромбічною структурою при кімнатній температурі та тригональною при 129°С. Він має молекулярну масу 101,1032 г/моль, не має запаху та має їдкий сольовий смак.

Це з'єднання, добре розчинне у воді (316-320 г/літр води, при 20 ºC), завдяки своїй іонній природі та легкості молекул води розчиняти іон K+.

Його щільність становить 2,1 г/см. 3 при 25°С Це означає, що він приблизно вдвічі щільніший за воду.

Його температура плавлення (334 ° C) і температура кипіння (400 ° C) вказують на іонні зв'язки між K + та НІ₃ - . Однак вони є низькими в порівнянні з іншими солями, оскільки енергія кристалічних ґрат нижче для одновалентних іонів (тобто.із зарядами ± 1), а також мають не дуже схожі розміри.

Він розкладається при температурі, близької до температури кипіння (400 ºC), утворюючи нітрит калію та молекулярний кисень:

посилання

1. PubChem. (2018). Нітрат калію. Отримано 12 квітня 2018 р. із: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
2. Енн Марі Хельменстін, доктор філософії (29 вересня 2017 р.) Факти селітри або нітрату калію. Отримано 12 квітня 2018 р.
3. К. Німмо та Б. У. Лукас. (22 травня 1972 р.) Конформація та орієнтація NO3 в α-фазі нітрату калію. Природа Фізичні науки 237, 61-63.
4. Адам Рендзіковскі. (8 квітня 2017 р.) Кристали нітрату калію. [Малюнок]. Отримано 12 квітня 2018 р. за адресою: https://commons.wikimedia.org
5. Acta Cryst. (2009). Зростання та монокристалічне подрібнення калію нітрату III фази, КНВ₃. B65, 659-663.
6. Марні Вулф. (3 жовтня 2017 р.) Ризики нітрату калію. Отримано 12 квітня 2018 р. із сайту livestrong.com
7. Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Мінеральна нітра. Отримано 12 квітня 2018 р. із: galleries.com

potassium nitrate

While every effort has been made to follow citation style rules, there may be some discrepancies. Подивіться на відповідний спосіб manual або інші джерела, якщо ви маєте будь-які питання.

Ваші editory будуть review what you’ve submitted and determine whether to revise the article.

While every effort has been made to follow citation style rules, there may be some discrepancies. Подивіться на відповідний спосіб manual або інші джерела, якщо ви маєте будь-які питання.

Ваші editory будуть review what you’ve submitted and determine whether to revise the article.

Encyclopaedia Britannica's editors oversee subject areas in which they has extensive knowledge, wheretherm of experience gained by working on this content or via study for advanced degree. Вони збирають новий вміст і надійність і edit content received from contributors.

Ask the Chatbot a Question

Ask the Chatbot a Question

potassium nitrate (KNO₃), ionic white crystalline salt зроблений з іонних нітрат і нітраті. Застосування допоміжного нітрату включає в себе фабрику fertilizers, pesticides, glass, fireworks, explosives, and rocket fuels. Це також використовуване як цукерки, і коли він пристосований до її сприятливих реакцій між моїоглобіном і hemoglobin в blood, м'який appear red in colour. Це також застосовується як додатковий в деяких інструментах, щоб допомогти вам з розумом. Potassium nitrate є токсичним для людей у ​​високих рівнях, тому що його використовується вправно контролюється, коли фізична потреба не вводиться.

salt flat with potassium nitrate deposits Salar de Chiguana, a salt flat with potassium nitrate deposits, що розташований в Potosí і Oruro відомстві в північно-західних Bolívia, поблизу crest of Andes Mountains. (more)

Це є в impure формі, покликаний називається saltpetre (також називається nitre), його назви надіслано з Latin words sal patrae, Зображення “знімання скелі,” як це встановлене, як білий матеріал вбитий на фоні скелі. Saltpetre може формувати на поверхні землі в різних термічних місцях, включаючи Египет, Сполучені Штати Америки, Іран. У таких площинах, піснях, урінах, і декаїнгу робіт реакція з похилою і в алькалінових ґрунтах для створення нітратів. Ці нітрати розчиняються в теплій воді, і білий аркуш потік нітрату є лівим під час цього water evaporates. Багато цукерок через світ мають великі варіації з saltpetre, до великих пам'ятників bat guano і urine з'являються.

History and production

saltpetre production Production of saltpetre (Potasium nitrate) є відбитим у цьому graving from a 1683 edition of Beschreibung allerfürnemisten mineralischen Ertzt und Berckwercksarten (1574; “Description of Leading Ore Processing and Mining Methods”) по німецькому металургісту Lazarus Ercker. (more)

У 9-й зоні Chinese chemists затверджено те, що комбінація потік nitrate, sulfur, і charcoal буде сpontaneously produce smoke and flames. У 11th century Chinese були incorporation mixture, gunpowder, в губи бомби до удару бойових дій, і в 13th і 14th centuries вони використовувалися ця explosive потужність до propel objects на їх foes with guns.

Історія в США, в найближчому до 19-го місяця, цукерки в Кентукі, Tennessee, і West Virginia були здебільшого поміщені для saltpetre, що була використана для фабрики. Як більше applications of potassium nitrate були усвідомлені, відповідь на хімічну складову збільшилася. Збільшена потреба shifted її виробництво від кав'ярні, де тільки міцні суми з хімічної could be manufactured, до промислових лав, з дуже високою здатністю для виробництва. Найбільш загальний метод індустрії виробництва використовує potassium chloride в двосторонній розподіл реакції з нітричним оксидом.

Chemical properties

Potassium nitrate ha molar mass of 101.10 grams per mole. Це м'якомірний пункт 400 °C (752 °F), мілкування 334 °C (633 °F), а точність 2.11 грамів за кубічний циліндр на 25 °C (70 °F). Це використовується у воді на 38.3 грамів на 100 мл при 25 °C, але є лише легенько застосовується в більшості алкоголю. Це є необов'язковим в etanol.

При цьому невід'їжджає combustible, потік нітрату accelerates шлунку з матеріалами. Potassium nitrate є сильним oxidizer і при затвердженні декомпонентів до potassium nitrite і oxygen, які дають змогу згортати процеси в розкопках. Для цієї реакції, потрібний нітрат є віднесений до як oxidizing agent. Це має багато способів, включаючи в продукцію fertilizers, медичного, gunpowder, fireworks, і explosives.

Modern industrial industrial

У США більше 200,000 tonnes potassium nitrate є заздалегідь, майже 90% production being used in fertilizers.Remaining 10% використовується в процесах так, як будівельні роботи, а також роботодавці і скло і кераміки. Annual worldwide production is excess of 30 million tonnes, Russia leading the way in production at just over one-half of this annual total.