질산 칼륨은 금속, 알칼리, 및 질산 칼륨 oxoanion 원계 화합물 염이다. 그 화학식은 KNO 인 3 각 이온 K에 대한 것을 의미 + 있을 것이다 이온 NO 3 - 이 상호 작용. 따라서 이온 성 염으로 알칼리 질산염 (LiNO 3 , NaNO 3 , RBNO 3 …) 중 하나를 구성 합니다.
KNO 3 는 질산염 음이온이 존재하기 때문에 강력한 산화제입니다. 즉, 다른 수용성 또는 고 흡습성 염과 달리 고체 및 무수 질산염 이온에 대한 예비 역할을합니다. 이 화합물의 많은 특성과 용도는 칼륨 양이온이 아닌 질산염 음이온 때문입니다.
바늘 모양의 KNO 3 크리스탈 은 위 이미지에 나와 있습니다 . KNO 3 의 천연 공급원은 영어로 Saltpeter 또는 salpetre라는 이름으로 알려진 초석입니다. 이 원소는 질산 칼륨 또는 니트로 미네랄이라고도합니다.
건조하거나 사막 지역에서 발견되며 해면 벽에서 백화가 발생합니다. KNO 3 의 또 다른 중요한 공급원은 건조한 환경에 서식하는 동물의 배설물 인 구아노입니다.
화학 구조
상단 이미지에는 KNO 3 의 결정 구조가 표시 됩니다. 보라색 구체는 K + 이온에 해당 하고 빨간색과 파란색은 각각 산소와 질소 원자입니다. 결정 구조는 실온에서 사방 정계입니다.
음이온의 구조 NO 3 - 삼각형의 정점에 산소 원자, 그 중심에있는 질소 원자와 함께, 삼방하는 평면이다. 그것은 질소 원자에 대해 하나의 양의 공식 전하를 가지며 두 개의 산소 원자에 두 개의 음의 공식 전하를 가지고 있습니다 (1-2 = (-1)).
이 두 개의 NO 3 음전하 - 세 개의 산소 원자 사이에서 비편 재화되어 항상 질소의 양전하를 유지합니다. 마찬가지로 이 결과, 이온 K + 유리에서 피 바로 위에 또는 질소 하에서 음이온 위치 NO 3 - .
사실, 이미지는 K + 이온 이 산소 원자, 빨간색 구체에 의해 어떻게 둘러싸여 있는지 보여줍니다 . 결론적으로, 이러한 상호 작용은 결정 배열을 담당합니다.
기타 결정상
압력 및 온도와 같은 변수는 이러한 배열을 수정하고 KNO 3 (단계 I, II 및 III)에 대해 다른 구조 단계를 생성 할 수 있습니다 . 예를 들어, 위상 II는 이미지의 위상이고 위상 I (삼각형 결정 구조)는 결정이 129ºC까지 가열 될 때 형성됩니다.
단계 III는 단계 I 냉각에서 얻은 전이 고체이며 일부 연구에서는 강유전성과 같은 몇 가지 중요한 물리적 특성을 나타내는 것으로 나타났습니다. 이 단계에서 결정은 칼륨과 질산염 층을 형성하며 이온 사이의 정전기 반발에 민감 할 수 있습니다.
위상 III 층에서, NO 3 - 음이온 들은 평면성의 거의 잃게 (삼각 곡선은 약간) 기계적 외란의 경우에, 위상 II 구성되고, 이러한 구성을 허용한다.
응용
소금은 산업, 농업, 식품 등에서 나타나는 많은 인간 활동에 사용되기 때문에 매우 중요합니다. 이러한 용도는 다음과 같습니다.
-음식, 특히 육류의 보존. 니트로사민 (발암 물질)의 형성에 관여한다는 의혹에도 불구하고 여전히 조제 식품에 사용됩니다.
-질산 칼륨은 식물의 3 가지 다량 영양소 중 2 가지를 제공하기 때문에 비료 : 질소와 칼륨. 인과 함께이 요소는 식물의 발달에 필요합니다. 즉, 이러한 영양소의 중요하고 관리하기 쉬운 예비입니다.
-가연성 물질이 광범위하거나 미세하게 분할 된 경우 (표면적이 넓어지고 반응성이 높으면) 폭발을 일으킬 수있어 연소를 가속화합니다. 또한 화약의 주요 구성 요소 중 하나입니다.
-쓰러진 나무에서 그루터기 제거를 용이하게합니다. 질산염은 곰팡이가 나무 그루터기를 파괴하는 데 필요한 질소를 공급합니다.
-치약과의 결합으로 치아의 민감도 감소에 개입하여 추위, 열, 산, 단것 또는 접촉으로 인한 치아의 고통스러운 감각을 보호합니다.
-인간의 혈압 조절에 저혈압으로 개입합니다. 이 효과는 나트륨 배설의 변화와 관련이 있거나 주어집니다. 치료에 권장되는 복용량은 40-80 mEq / 일의 칼륨입니다. 이와 관련하여 질산 칼륨은 이뇨 작용을 할 것이라고 지적되었습니다.
어떻게 되나요?
대부분의 질산염은 칠레 사막 광산에서 생산됩니다. 다양한 반응으로 합성 할 수 있습니다.
NH 4 NO 3 (수성) + KOH (수성) => NH 3 (수성) + KNO 3 (수성) + H 2 O (l)
질산 칼륨은 또한 높은 발열 반응에서 질산을 수산화 칼륨으로 중화시켜 생성됩니다.
KOH (수성) + HNO 3 (농도) => KNO 3 (수성) + H 2 O (l)
산업 규모에서 질산 칼륨은 이중 치환 반응에 의해 생성됩니다.
NaNO 3 (aq) + KCl (aq) => NaCl (aq) + KNO 3 (aq)
KCl의 주요 공급원은 이온 마그네슘으로도 구성되는 카르 날 라이트 또는 카이 나이트와 같은 다른 광물이 아니라 실빈 광물에서 비롯됩니다.
물리 화학적 특성
고체 상태의 질산 칼륨은 백색 분말 또는 상온에서 사방 정계 구조를 가진 결정 형태로, 129 ºC에서 삼각형으로 나타납니다. 분자량은 101.1032g / mol이고 무취이며 매운 식염수 맛이 있습니다.
이온 특성과 물 분자가 K + 이온을 용해시켜야하는 용이성으로 인해 물 (316-320 g / 리터, 물 1 리터, 20ºC)에 매우 용해되는 화합물입니다 .
밀도는 2.1 g / cm 인 3 25 ºC. 이것은 물의 밀도가 약 두 배라는 것을 의미합니다.
녹는 점 (334ºC) 및 비점 (400ºC)는 K 사이의 이온 결합을 가리킨다 + 및 NO 3 - . 그러나 결정 격자 에너지가 1가 이온 (즉, ± 1 전하)에 대해 더 낮고 크기가 매우 유사하지 않기 때문에 다른 염에 비해 낮습니다.
끓는점 (400ºC)에 가까운 온도에서 분해되어 아질산 칼륨과 분자 산소를 생성합니다.
KNO 3 (초) => KNO 2 (초) + O 2 (g)
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