Nitrato de potássio (KNO3)

O que é nitrato de potássio?

Ele nitrato de potássio É um sal ternário composto por potássio, metal alcalino e oxoano de nitrato. Sua fórmula química é KNO₃, O que significa que para cada k íon⁺, Não há íon₃^-- interagindo com isso. Portanto, é um sal iônico e constitui um dos nitratos alcalinos (Lino₃, Irmão mais velho₃, Rbno₃…).

O kno₃ É um forte agente oxidante devido à presença de ânion nitrato. Ou seja, funciona como uma reserva de íons nitratos sólidos, ao contrário, ao contrário de outros sais altamente solúveis em água ou muito higroscópicos. Muitas das propriedades e usos deste composto são devidos ao ânion nitrato, em vez do cátion de potássio.

Cristais de nitrato de potássio

Na imagem superior, alguns cristais de KNO são ilustrados₃ com formas de agulha. A fonte natural de KNO₃ é o sal do salão, conhecido como os nomes Salitre qualquer Balão, em inglês. Este elemento também é conhecido como nitrato de potassa ou mineral nitro.

Está localizado em áreas áridas ou desertas, bem como eflorescências das paredes cavernosas. Outra fonte importante de KNO₃ É o guano, excremento de animais que habitam ambientes secos.

Estrutura química do nitrato de potássio

Estrutura cristalina de nitrato de potássio

Na imagem superior, a estrutura cristalina do KNO é representada₃. Esferas roxas correspondem a K íons⁺, enquanto vermelho e azul são átomos de oxigênio e nitrogênio, respectivamente. A estrutura cristalina é ortorrômbica à temperatura ambiente.

Geometria de Nion no₃^- É o de um plano trigonal, com os átomos de oxigênio nos vértices do triângulo e o átomo de nitrogênio em seu centro. Apresenta uma carga formal positiva no átomo de nitrogênio e duas cargas formais negativas em dois átomos de oxigênio (1-2 = (-1)).

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Essas duas cargas negativas de não₃^- Eles se mudam entre os três átomos de oxigênio, sempre mantendo a carga positiva em nitrogênio. Como conseqüência dos ions acima, K íons^-+ do cristal que eles evitam estar logo acima ou abaixo do nitrogênio dos ânions não₃^-.

De fato, a imagem demonstra como K íons⁺ Eles são cercados por átomos de oxigênio, esferas vermelhas. Em conclusão, essas interações são responsáveis ​​por acordos cristalinos.

Outras fases cristalinas

Variáveis ​​como pressão e temperatura podem modificar esses arranjos e causar diferentes fases estruturais para o KNO₃ (Fases I, II e III). Por exemplo, a fase II é a da imagem, enquanto a Fase I (com estrutura cristalina trigonal) é formada quando os cristais são aquecidos até 129 ºC.

A Fase III é um sólido de transição obtido a partir do resfriamento da Fase I, e alguns estudos mostraram que ele exibe algumas propriedades físicas importantes, como a ferroeletricidade. Nesta fase, o cristal forma camadas de potássio e nitratos, possivelmente sensíveis a repulsões eletrostáticas entre íons.

Nas camadas da Fase III, os ânions não₃^- Eles perdem um pouco de sua planaridade (as curvas do triângulo ligeiramente) para permitir esse arranjo, que, antes de qualquer perturbação mecânica, se torna a estrutura da Fase II.

Usos/aplicações de nitrato de potássio

O sal é de grande importância, pois é usado em inúmeras atividades do homem, que se manifestam na indústria, agricultura, comida, etc. Esses usos incluem o seguinte:

• Preservação de alimentos, especialmente carne. Apesar da suspeita de que ela intervém na formação de nitrosamina (agente carcinogênico) ainda é usado em charcutaria.
• Fertilizante, porque o nitrato de potássio fornece duas das três plantas macronutrientes: nitrogênio e potássio. Juntamente com o fósforo, esse elemento é necessário para o desenvolvimento de plantas. Isto é, é uma reserva importante e gerenciável desses nutrientes.
• Acelera a combustão, sendo capaz de produzir explosões se o material combustível for extenso ou se estiver finamente dividido (maior área de superfície, maior reatividade). Além disso, é um dos principais componentes da pólvora.
• Facilita a remoção dos toques das árvores altas. Nitrato fornece o nitrogênio necessário para os fungos destruirem a madeira de tocos.
• Ele intervém na redução da sensibilidade dentária por meio de sua incorporação em dentifrícios, o que aumenta a proteção de sensações dolorosas do dente produzido por frio, calor, ácido, doces ou contato.
• Intervém como um hipotensor na regulação da pressão arterial em humanos. Este efeito seria dado ou inter -relacionado com uma mudança na excreção de sódio. A dose recomendada no tratamento é de 40-80 mEq/dia de potássio. Nesse sentido, aponta -se que o nitrato de potássio teria ação diurética.

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Síntese

A maior parte do nitrato é produzida nas minas dos desertos no Chile. Pode ser sintetizado por várias reações:

NH₄NÃO₃ (AC) +KOH (AC) => NH₃ (AC) +KNO₃ (AC)+H₂Ou (l)

Nitrato de potássio também neutralizando o ácido nítrico com hidróxido de potássio em uma reação altamente exotérmica.

KOH (AC) +HNO₃(conc) => kno₃ (AC) +H₂Ou (l)

Em escala industrial, o nitrato de potássio é produzido por uma reação de deslocamento duplo.

Irmão mais velho₃ (AC) +KCl (AC) => NaCl (AC) +Kno₃ (AC)

A principal fonte do KCL é da Silvina Mineral, e não de outros minerais como carnalita ou cainita, que também são compostos de magnésio iônico.

Propriedades físicas e químicas

O nitrato de potássio no estado sólido é apresentado como um branco ou na forma de cristais de estrutura ortorombic à temperatura ambiente e trigonal a 129 ºC. Tem um peso molecular de 101.1032 g/mol, é um banheiro e tem um sabor de hectare salino.

É um composto muito solúvel em água (316-320 g/litro de água, a 20 ° C), devido à sua natureza iônica e à facilidade das moléculas de água para resolver o K Ion K⁺.

Sua densidade é de 2,1 g/cm³ a 25 ºC. Isso significa que é aproximadamente duas vezes denso que a água.

Seus pontos de fusão (334 ºC) e ebulição (400 ºC) são indicativos das ligações iônicas entre K⁺ e não₃^-. No entanto, eles são baixos em comparação com os de outros sais, porque a energia reticular cristalina é menor para íons monovalentes (ou seja, com cargas ± 1) e também não têm tamanhos muito semelhantes.

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Ele se decompõe a uma temperatura próxima ao ponto de ebulição (400 ° C) para produzir potássio e oxigênio molecular:

Kno₃(S) => kno₂(s) + ou₂(g)

Referências

1. PubChem. (2018). Nitrato de potássio. Recuperado de PubChem.NCBI.Nlm.Nik.Gov
2. CRIST ACT. (2009). Crescimento e refinamento de cristal único do nitrato de potássio da Fase III, KNO₃. B65, 659-663.
3. Marni Wolfe. (3 de outubro de 2017). Riscos de nitrato de potássio. Livestrong se recuperou.com
4. Galerias Amethyst, Inc. (1995-2014). O niter mineral. Galerias recuperadas.com