Potassium Nitrate (KNO3) Struktur, Penggunaan, Properti



itu kalium nitrat Ini adalah garam terner yang terdiri dari kalium, logam alkali, dan oksoanion nitrat. Formula kimianya adalah KNO3, yang berarti bahwa untuk setiap ion K.+, ada ion NO3-- berinteraksi dengan ini. Oleh karena itu, ia adalah garam ion dan merupakan salah satu dari alkali nitrat (LiNO3, NaNO3, RbNO3...).

KNO3 Ini adalah agen pengoksidasi yang kuat karena adanya anion nitrat. Dengan kata lain, itu berfungsi sebagai reservoir padat nitrat dan ion anhidrat, tidak seperti garam lain yang sangat larut dalam air atau sangat higroskopis. Banyak sifat dan penggunaan senyawa ini lebih disebabkan oleh anion nitrat, bukan kation kalium.

Pada gambar di atas, kristal KNO diilustrasikan3 dengan bentuk jarum. Sumber alami KNO3 adalah sendawa, dikenal dengan nama Sendawa o salpetre, dalam bahasa Inggris Unsur ini juga dikenal sebagai kalium nitrat atau mineral nitro.

Ini ditemukan di daerah kering atau gurun, serta kemekaran dinding gua. Sumber KNO penting lainnya3 adalah guano, kotoran hewan yang menghuni lingkungan kering.

Indeks

  • 1 Struktur kimia
    • 1.1 Fase kristal lainnya
  • 2 Penggunaan
  • 3 Bagaimana ini dilakukan??
  • 4 Sifat fisik dan kimia
  • 5 Referensi

Struktur kimia

Struktur kristal KNO diwakili pada gambar atas3. Bola ungu sesuai dengan ion K.+, sedangkan merah dan biru masing-masing adalah atom oksigen dan nitrogen. Struktur kristal bersifat ortorombik pada suhu kamar.

Geometri dari anion NO3- adalah bidang trigonal, dengan atom oksigen di simpul segitiga, dan atom nitrogen di pusatnya. Ia memiliki muatan formal positif pada atom nitrogen, dan dua muatan formal negatif pada dua atom oksigen (1-2 = (-1)).

Dua tuduhan negatif ini yaitu TIDAK3- mereka terdelokalisasi di antara tiga atom oksigen, selalu mempertahankan muatan positif dalam nitrogen. Sebagai konsekuensi dari hal di atas, ion K-+ kristal hindari menempatkan tepat di atas atau di bawah nitrogen anion NO3-.

Bahkan, gambar menunjukkan bagaimana ion K+ mereka dikelilingi oleh atom oksigen, bola merah. Sebagai kesimpulan, interaksi ini bertanggung jawab untuk pengaturan kristal.

Fase kristal lainnya

Variabel seperti tekanan dan suhu dapat memodifikasi pengaturan ini dan berasal fase struktural yang berbeda untuk KNO3 (fase I, II dan III). Misalnya, fase II adalah gambar, sedangkan fase I (dengan struktur kristal trigonal) terbentuk ketika kristal dipanaskan hingga 129 ° C..

Fase III adalah padatan transisi yang diperoleh dari pendinginan fase I, dan beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa ia menunjukkan beberapa sifat fisik yang penting, seperti feroelektrik. Dalam fase ini kristal membentuk lapisan kalium dan nitrat, mungkin sensitif terhadap tolakan elektrostatik antara ion.

Pada lapisan fase III anion TIDAK3- mereka kehilangan sedikit planaritas mereka (kurva agak segitiga) untuk memungkinkan pengaturan ini, yang, sebelum gangguan mekanis, menjadi struktur fase II.

Penggunaan

Garam sangat penting karena digunakan dalam banyak kegiatan manusia, yang dimanifestasikan dalam industri, pertanian, makanan, dll. Di antara kegunaan ini, berikut ini menonjol:

- Pengawetan makanan, terutama daging. Meskipun ada kecurigaan bahwa ia terlibat dalam pembentukan nitrosamin (agen karsinogenik), zat ini masih digunakan dalam karakterisasi.

- Pupuk, karena kalium nitrat menyediakan dua dari tiga makronutrien tanaman: nitrogen dan kalium. Bersama dengan fosfor, unsur ini diperlukan untuk pengembangan tanaman. Artinya, cadangan nutrisi ini penting dan dapat dikelola.

- Ini mempercepat pembakaran, mampu menghasilkan ledakan jika bahan mudah terbakar luas atau jika dibagi halus (area permukaan lebih besar, reaktivitas lebih besar). Selain itu, ini adalah salah satu komponen utama bubuk mesiu.

- Ini memfasilitasi penghapusan tunggul pohon yang ditebang. Nitrat memasok nitrogen yang diperlukan bagi jamur untuk menghancurkan kayu tunggul.

- Ini campur tangan dalam pengurangan sensitivitas gigi melalui penggabungannya dalam pasta gigi, yang meningkatkan perlindungan terhadap sensasi menyakitkan dari gigi yang dihasilkan oleh dingin, panas, asam, manis atau kontak..

- Karena berfungsi sebagai hipotensor dalam pengaturan tekanan darah pada manusia. Efek ini akan diberikan atau terkait dengan perubahan ekskresi natrium. Dosis yang dianjurkan dalam pengobatan adalah 40-80 mEq / hari kalium. Dalam hal ini dicatat bahwa potasium nitrat akan memiliki aksi diuretik.

Bagaimana ini dilakukan??

Sebagian besar nitrat diproduksi di tambang di gurun di Chili. Ini dapat disintesis oleh beberapa reaksi:

NH4TIDAK3 (ac) + KOH (ac) => NH3 (ac) + KNO3 (ac) + H2O (l)

Kalium nitrat juga diproduksi dengan menetralkan asam nitrat dengan kalium hidroksida dalam reaksi yang sangat eksotermik.

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

Pada skala industri, kalium nitrat diproduksi oleh reaksi perpindahan ganda.

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

Sumber utama KCl adalah mineral silvin, dan bukan mineral lain seperti karnalit atau cainit, yang juga tersusun dari magnesium ionik..

Sifat fisik dan kimia

Kalium nitrat dalam keadaan padat terjadi sebagai bubuk putih atau dalam bentuk kristal dengan struktur ortohombis pada suhu kamar, dan trigonal pada 129 ° C. Memiliki berat molekul 101,1032 g / mol, tidak berbau dan memiliki rasa asin yang tajam.

Ini adalah senyawa yang sangat larut dalam air (316-320 g / liter air, pada 20 ºC), karena sifat ioniknya dan kemudahan molekul air untuk melarutkan ion K+.

Kepadatannya 2,1 g / cm3 pada 25 ° C. Ini berarti sekitar dua kali lebih padat dari air.

Titik leburnya (334 ° C) dan titik didih (400 ° C) menunjukkan ikatan ion antara K+ dan TIDAK3-. Namun, mereka rendah dibandingkan dengan garam lain, karena energi kisi kristal lebih rendah untuk ion monovalen (yaitu, dengan muatan ± 1), dan juga tidak memiliki ukuran yang sangat mirip.

Ini terurai pada suhu dekat dengan titik didih (400 ºC) untuk menghasilkan kalium nitrit dan oksigen molekul:

KNO3(s) => KNO2(s) + O2(g)

Referensi

  1. Pubchem. (2018). Kalium Nitrat. Diperoleh pada 12 April 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nik.gov
  2. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (29 September 2017). Fakta-fakta Saltpeter atau Potassium Nitrate. Diperoleh pada 12 April 2018, dari: thoughtco.com
  3. K. Nimmo & B. W. Lucas. (22 Mei 1972). Konformasi dan Orientasi NO3 dalam fase-Kalium Nitrat. Ilmu Fisika Alam 237, 61-63.
  4. Adam Rędzikowski. (8 April 2017). Kristal kalium nitrat. [Gambar] Diperoleh pada 12 April 2018, dari: https://commons.wikimedia.org
  5. Acta Cryst. (2009). Pertumbuhan dan penyempurnaan kristal tunggal kalium-nitrat fase-III, KNO3. B65, 659-663.
  6. Marni Wolfe. (3 Oktober 2017). Risiko Kalium Nitrat. Diperoleh pada 12 April 2018, dari: livestrong.com
  7. Amethyst Galleries, Inc. (1995-2014). Mineral niter. Diperoleh pada 12 April 2018, dari: galleries.com