Kaliumnitrit (KNO2) struktur, egenskaper og bruksområder

De kaliumnitritt er et uorganisk salt hvis kjemiske formel er KNO_to, som er kjemisk og farmakologisk relatert til kaliumnitrat, KNO₃. Dens fysiske utseende består av gulhvite krystaller, svært hygroskopiske og derfor delikatiserende; det vil si at de oppløses raskt i fuktige omgivelser.

Formelen indikerer at andelen K-ioner⁺ og nei_to^- er 1: 1, og de holdes sammen av elektrostatiske krefter eller ionebindinger. Det ser ut til at det ikke er funnet noen rene naturlige kilder for krystallene, selv om nitrittanioner finnes i jord, gjødsel, planter og dyr..

Bildet over viser hvordan KNO-krystallene ser ut_to, med uttalt gule toner. Hvis disse krystallene blir igjen i kontakt med luften, vil de absorbere fuktighet til de blir en vandig løsning; løsning som har skapt kontroverser om bruken av den til medisinske formål er gunstig.

På den annen side brukes krystallene i svært små mengder (200 ppm) til å saltgjøre kjøtt og garantere deres konservering mot bakteriell virkning. Likeledes KNO_to forbedrer fargen på kjøtt, noe som gjør dem mer rødlige; det er imidlertid underlagt flere begrensninger for å unngå de toksiske effektene av dette saltet i kroppen.

Artikkelindeks

• 1 Struktur av kaliumnitrit
• 2 eiendommer
  • 2.1 Molekylær masse
  • 2.2 Tetthet
  • 2.3 Smeltepunkt
  • 2.4 Kokepunkt
  • 2.5 Løselighet i vann
  • 2.6 Deliquescence
  • 2.7 Løselighet i andre løsningsmidler
  • 2,8 pH
• 3 Nomenklatur
• 4 Motta
• 5 bruksområder
  • 5.1 Tilsetningsstoff og reagens
  • 5.2 Motgift
  • 5.3 Leger
• 6 Referanser

Struktur av kaliumnitrit

Ionene som er tilstede i kaliumnitrit er vist ovenfor. K-kationen⁺ tilsvarer den lilla sfæren, mens INGEN anion_to^- er representert av de blålige og røde kulene.

Anion NO_to^- vist med en dobbel og en enkelt binding [O = N-O]^-; men i virkeligheten er begge bindinger like produkt av resonansen til den negative ladningen mellom dem.

K-ioner⁺ og nei_to^- de tiltrekker hverandre i rommet til de organiserer et strukturelt mønster med minst energi; dette er hvor frastøting mellom like ladninger er minimal. Og slik lager de KNO-krystaller_to, hvis enhetscelle er utsatt for temperaturendringer, hvilken fase overgår.

For eksempel ved lave temperaturer (under 25 ° C) KNO-krystaller_to vedta et monoklinisk system (fase I). Når temperaturen overstiger 25 ° C, skjer en faseovergang fra monoklin til rombohedral (fase II). Til slutt, over 40 ° C, ble KNO-krystallene_to endre til å være kubikk (fase III).

Likeledes KNO_to den kan utvise andre krystallinske faser (faser IV, V og VI) under høyt trykk. Med dette, K-ionene⁺ og nei_to^- de ender med å bevege seg og bestille på forskjellige måter i sine rene krystaller.

Eiendommer

Molekylær masse

85,1038 g / mol.

Tetthet

1,9150 g / ml.

Smeltepunkt

440,02 ° C (men begynner å brytes ned fra 350 ° C og avgir giftige røyk).

Kokepunkt

537 ° C (eksploderer).

Vannløselighet

312 g / 100 g vann ved 25 ° C.

Deliquescence

Dens løselighet i vann er slik at den er hygroskopisk; så mye at den utviser delikatesse, absorberer nok fuktighet til å oppløse seg. Denne affiniteten for vann kan skyldes den energiske stabiliteten som K-ioner får⁺ når den er hydrert, samt en lav gitterenthalpi for KNO-krystaller_to.

Krystaller kan absorbere vann uten å oppløse for å bli et hydrat, KNO_toH_toO. I hydratet finnes vannmolekylet som følger ionene, noe som modifiserer den krystallinske strukturen.

Dette hydratet (eller flere av dem) kan dannes under -9 ° C; Ved høyere temperaturer oppløses og hydrerer vannet ionene og deformerer krystallet.

Løselighet i andre løsningsmidler

Litt løselig i varme alkoholer, og veldig løselig i ammoniakk.

pH

6-9. Dens vandige løsninger er derfor alkaliske, siden anionen NO_to^- kan hydrolyseres.

Nomenklatur

Til KNO_to det kan også navngis på andre måter. 'Kaliumnitrit' tilsvarer navnet på dette saltet i henhold til stamnomenklaturen; 'kaliumnitrit', i henhold til den systematiske nomenklaturen, der den eneste valensen av kalium, +1, er uthevet; og kaliumdioksonitrat (III), i henhold til den systematiske nomenklaturen.

Navnet 'kaliumdioksonitrat (III)' fremhever +3-valensen til nitrogenatomet. Selv om det er det mest anbefalte navnet av IUPAC for KNO_to, 'kaliumnitritt' fortsetter å være det mest praktiske og lettest å huske.

Å skaffe

Den mest direkte måten å syntetisere den på, men med et lavere utbytte, er gjennom termisk nedbrytning av kaliumnitrat eller saltpeter ved 400 ° C eller mer:

2KNO₃ => KNO_to + ELLER_to

Imidlertid en del av KNO_to Det ender opp med å bli spaltet av varmen, i tillegg til at andre produkter blir dannet.

En annen metode for å fremstille eller syntetisere den med et høyere utbytte er ved å redusere KNO₃ i nærvær av bly, kobber eller sink. Ligningen for denne reaksjonen er som følger:

KNO₃ + Pb => KNO_to + PbO

Kaliumnitrat og bly blandes støkiometrisk i en jernpanne, hvor de smelter under konstant omrøring og oppvarming i en halv time. Bly (II) oksyd er gul i fargen, og den resulterende massen pulveriseres varm og behandles med kokende vann. Deretter filtreres den varme blandingen.

Det varme filtratet bobles med karbondioksid i fem minutter, som vil utfelle blykarbonat, PbCO₃, uoppløselig. På denne måten skilles blyet fra filtratet. Fortynnet salpetersyre tilsettes filtratet til pH er nøytralt, det får avkjøles, og til slutt fordampes vannet slik at KNO-krystallene dannes._to.

applikasjoner

Tilsetningsstoff og reagens

Kaliumnitrit brukes som tilsetningsmiddel for å kurere rødt kjøtt, og opprettholder smaken og fargen lenger under lagring, samtidig som bakterienes og visse giftstoffer, som botulinum, forsinkes. Derfor viser den antibakteriell virkning.

KNO_to det oksiderer til NO, som reagerer med myoglobin i kjøtt og følgelig ender med å endre sin naturlige røde farge. Senere, når kjøttet er kokt, får det sin karakteristiske sterke rosa farge.

Imidlertid under betingelser uten å spesifisere KNO_to reagerer med kjøttproteiner for å gi nitrosaminer, som kan bli kreftfremkallende.

På den annen side KNO_to (men helst NaNO_to) er et analytisk reagens som kan brukes i syntesen av azofargestoffer (reaksjonen av salpetersyre med aromatiske aminer), og i analysen av aminosyrer.

Motgift

Mens det har sine negative effekter, KNO_to fungerer som motgift hos pasienter forgiftet med cyanider og hydrogensulfid. Dens mekanisme består av å oksidere Fe-sentrene^to+ til tro³⁺ av gruppene har vi hemoglobiner, produserer methemoglobin, som deretter reagerer med CN-anionene^- og HS^-.

Leger

I magesaften i magen anionen NO_to^- det er redusert til NO, som er kjent for å ha en vasodilaterende virkning, noe som øker blodstrømmen. I andre deler av kroppen der pH ikke er sur nok, er noen enzymer, som xantinoksydoreduktase, ansvarlige for å redusere NO_to^-.

KNO har blitt brukt_to å behandle plager og sykdommer som angina pectoris og epilepsi (med svært negative bivirkninger).

Referanser

1. Wikipedia. (2019). Kaliumnitrit. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
2. PrebChem. (2016). Fremstilling av kaliumnitritt. Gjenopprettet fra: prepchem.com
3. Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Uorganisk nitrat og nitritt og kontroll av blodtrykk, kardiovaskulær forskning, bind 89, utgave 3, 15. februar 2011, sider 492-498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
4. PubChem. (2019). Kaliumnitrit. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Kjemisk formulering. (2018). Kaliumnitrit. Gjenopprettet fra: formulacionquimica.com
6. Nasjonalt senter for fremme av translasjonsvitenskap. (2011). Kaliumnitrit. Gjenopprettet fra: drugss.ncats.io
7. Richard J. Epley, Paul B. Addis og Joseph J. Warthesen. (1992). Nitritt i kjøtt. University of Minnesota.
8. N. R. Rao, B. Prakash og M. Natarajan. (1975). Krystallstrukturtransformasjoner i uorganiske nitritter, nitrater og karbonater. Institutt for kjemi, Indian Institute of Technology, Kanpur, India.