Nitraattien ominaisuudet, rakenne, nimikkeistö, koulutus

Se Nitraatit Ne ovat kaikki ne yhdisteet, jotka sisältävät anionia₃^-, Epäorgaanisten suolojen tai nitro -ryhmän suhteen -ono₂, Orgaanisten johdannaisten tapauksessa. Epäorgaanisissa, kaikki nitraatit ovat metallisuoloja tai ammonium -ionia, joissa sähköstaattiset vuorovaikutukset m päättävätⁿ⁺EI₃^-.

Esimerkiksi natriumnitraatti₃, Sen muodostavat Na -ionit⁺ ja ei₃^-. Tämä suola yhdessä kaliumnitraatin kanssa, kno₃, ovat luonteeltaan runsaimpia nitraattien yksilöitä. Nitraatit löytyvät maaperästä, kasvikudoksista ja ennen kaikkea merien ja suolaliuoskerrostumien, kuten Salitre, joka sijaitsee Chilessä.

Nitraatti -anioni, jota edustavat pallot ja baarimalli. Lähde: Benjah-BMM27 / julkinen verkkotunnus.

Termi 'nitraatit' viittaavat välittömästi suoloille, lannoitteille ja räjähteille. Ne liittyvät myös lihaan ja niiden kovetusprosesseihin estämään bakteerien kasvua ja siten viivästyttäen niiden heikkenemistä. Nitraatit ovat myös vihannesten synonyymejä, koska ne sisältävät suuria määriä näitä suoloja.

Hän ei₃^- (Ylivoimainen kuva) on typen hapetuin muoto, joka on sen biologisen syklin lopullinen ja omaksuva tuote. Ilmakehän typpi kärsii useista muutoksista joko sähkösäteiden työllä tai mikrobien kautta, jotta ne tulevat NH: sta₄⁺ ja ei₃^-, molemmat liukenevat veteen ja kasveilla.

Nitraatteja käytetään hapettavina aineina, lannoitteina, räjähteinä ja kardiologisissa lääkkeissä. Tämä viimeinen käyttö on ristiriidassa muiden kanssa, koska ne metaboloivat tai ovat vuorovaikutuksessa kehon kanssa siten, että ne laajentavat suoneita ja valtimoita; Ja siksi verenvirtaus lisääntyy ja parantaa, mikä helpottaa sydänkipuja.

[TOC]

Nitraattien ominaisuudet

Puolueettomuus

Nitraatit ovat periaatteessa neutraaleja aineita, kuten ei₃^- Se on typpihapon konjugoitu emäs, HNO₃, Vahva happo. Vedessä se ei ole tuntuvaa:

EI₃^- + H₂Tai ⇌ hno₃ + vai niin^-

Itse asiassa voidaan sanoa, että tätä hydrolyysiä ei esiinny ollenkaan, OH: n halveksittavia määriä^-. Siksi vesipitoiset nitraattiliuokset ovat neutraaleja, ellei ole muita liuenneita aineita.

Fyysiset esiintymiset

Epäorgaaniset nitraatit koostuvat suoloista, joiden yleiset kaavat ovat m (ei₃-A_n, olemus n Se on metallisen kationin valencia tai positiivinen kuorma. Kaikilla näillä nitraateilla on kiteinen kirkkaus ja niissä on valkeahkoja värejä. Siirtymämetallit nitraatit voivat kuitenkin olla värikkäitä.

Esimerkiksi kuparinitraatti (II) tai kupricnitraatti, Cu (ei₃-A₂, Se on sinertävä kiteinen kiinteä. Samaan aikaan nikkelinitraatti (II) eikä (ei₃-A₂, Se on vankka smaragdin väri. Jotkut muut nitraatit, kuten rauta, esittävät heikkoja värejä.

Toisaalta orgaaniset nitraatit ovat yleensä erittäin herkkiä ja räjähtäviä kiinteitä aineita tai kiinteitä aineita.

Se voi palvella sinua: Elävä aine: Konsepti, ominaisuudet ja esimerkit

Lämpöhajoamisen

Metallitnitraatit ovat herkkiä korkeille lämpötiloille, koska ne alkavat hajottaa seuraavan kemiallisen yhtälön mukaan:

2m (ei₃-A₂(s) → 2 kuukautta (s)+4no₂(g)+tai₂(g)

Kuten havaittiin, metallitraatti hajoaa oksidiksi, MO: ksi ja typpi- ja happidioksidiksi. Tätä lämpöhajoamista ei tapahdu samassa lämpötilassa kaikille nitraateille; Jotkut vastustavat enemmän kuin toiset.

Pääsääntöisesti mitä suurempi ja pienempi kationin m kuorma on⁺, Suurempi on lämpötila, jossa nitraattia on lämmitettävä hajoamiseksi. Sen sijaan, kun m⁺ Se on pieni tai siinä on suuri positiivinen kuorma, nitraatti hajoaa alhaisemmissa lämpötiloissa, joten epävakaampi.

Esimerkiksi natriumnitraatti₃, Se hajoaa lämpötilassa, joka on alhaisempi kuin bariumnitraatin, BA (ei₃-A₂, No, vaikka BA²⁺ on suurempi kuormitus kuin Na⁺, Sen koko on paljon suurempi.

Hapettava aine

Hän ei₃^- Se on suhteellisen vakaa anioni. Sen typpiatomi on kuitenkin voimakkaasti hapettunut, hapetustila on +5 (n⁵⁺JOMPIKUMPI₃^2-), Joten se on elektronien "janoinen". Tästä syystä nitraatti on hapettava aine, joka pyrkii sieppaamaan aineet elektronit sen ympärille.

Juuri tämä elektronien puute ei₃^- Mitä nano tekee₃ Ja Kno₃ Vahvat hapettavat aineet, joita käytetään ruukukomponentteina. Tämän ominaisuuden lisääminen tosiasia, että kaasut vapautetaan₂ Minä₂ Hajottaessa ymmärretään, miksi se on osa monia räjähteitä.

Kun nitraatti saa elektroneja tai vähenee, se voidaan muuttaa ammoniakkiin, NH₃, tai typpioksidissa, ei, reagenssista ja olosuhteista riippuen.

Liukoisuus

Kaikki epäorgaaniset nitraatit tai mikä on sama, metalli- ja ammoniumnitraatit, NH₄EI₃, Ne ovat vesiliukoisia yhdisteitä. Tämä johtuu siitä, että vesimolekyyleillä on vahva affiniteetti ei₃^-, Ja että näiden nitraattien kiteiset verkot eivät ole kovin vakaita.

Rakenne

Nitraattien anioni

Nitraattiresonanssirakenteet. Lähde: Benjah-BMM27 / julkinen verkkotunnus.

Yläkuva näyttää nitraatti -anionin resonanssirakenteet. Kuten voidaan nähdä, kaksi negatiivista varausta sijaitsee kahdessa happiatomissa, jotka demokaalisoituvat kolmen happiatomin välillä. Siksi jokaisessa tai sen kuorma on -2/3, kun taas typellä on +1 -kuorma.

Joten ei₃^- Vuorovaikutus sähköstaatisesti tai muodostavat koordinaatioyhteyksiä minkä tahansa sen kolmesta happiatomista.

Kiintoaine

Kaikki epäorgaaniset nitraatit ovat suolaliuosta ja ionisia. Siksi sen rakenteet ovat kiteisiä, mikä tarkoittaa sen ionit, m⁺ ja ei₃^-, Ne on järjestetty avaruuteen heidän sähköstaattisen vuorovaikutuksensa ansiosta. Näistä vuorovaikutuksista riippuen niiden kiteet esittävät erilaisia ​​rakenteita.

Voi palvella sinua: mikä on turvallisuusromu ja mihin se on?

Esimerkiksi nanon kiteinen rakenne₃ Se on trigonaalinen tai rhomboédica, kun taas kno₃ Se on ortorrominen.

Orgaaniset nitraatit

Orgaaniset nitraatit on esitetty yleisen kaavan ronolla₂, missä r on alkyyli- tai aromaattinen ryhmä. Näille yhdisteille on ominaista niiden R-AON-linkki₂, ja koostuu yleensä polymeerien ja muiden orgaanisten aineiden typpiryhmää.

Kompleksi

Hän ei₃^- Se koordinoi metallikeskusten kanssa M -linkin muodostamiseksi⁺-TAI EI₂^-, Erilainen vuorovaikutus ioniseen. Nämä kompleksit ovat olennaisesti epäorgaanisia luonnetta. Nitraatti voidaan jopa koordinoida käyttämällä kahta sen happiatomia samanaikaisesti, M⁺-JOMPIKUMPI₂EI.

Nimikkeistö

Nitraatin nimittämiseksi sanat 'nitraatti', jota seuraa kationin nimi tai ryhmä, joka liittyy siihen vastaavaan kemialliseen kaavaan, on ensin kirjoitettava. Kationin valencia on määritelty suluissa, kun sillä on useampi kuin yksi. Samoin jälkiliitteitä voidaan käyttää -co ja -oy, jos niin suositeltavia, perinteisen nimikkeistön seurauksena.

Harkitse esimerkiksi uskoa (ei₃-A₃. Sen nimi on rauta -nitraatti (III), koska sen valenssi on +3 tai sitä voidaan kutsua myös rauta -nitraatiksi.

Näitä sääntöjä sovelletaan myös orgaanisiin nitraatteihin, edellyttäen, että niiden rakenteet ovat yksinkertaisia. Esimerkiksi Cho₃TAI EI₂ Sitä kutsutaan metyylitraatiksi, koska -CH -ryhmä₃ Siitä tulee R -ryhmä, joka seuraa -ono₂.

Koulutus

Luonnollinen

Nitraatit muodostuvat luonnossa osana typen biologista sykliä. Tämän vuoksi maaperällä, merillä ja joillakin vesivirroilla on huomattavia määriä nitraatteja. Ympäröivistä ioneista riippuen muodostuu erilaisia ​​nitraattien suoloja, jotka ovat nano₃ Ja Kno₃ Yleisin ja runsas.

Teollisuus-

Nitraatit muodostetaan teollisuusasteikolla neutraloimalla typpihappoa, joko metallihydroksideilla, alkoholilla, polymeereillä jne. Esimerkiksi kalsiumnitraatti, CA (ei₃-A₂, Se voidaan valmistaa seuraavan kemiallisen yhtälön mukaisesti:

CA (OH)₂ + 2HNO₃ → CA (ei₃-A₂ + 2H₂JOMPIKUMPI

Samoin HNO hyökkää useita orgaanisia aineita₃ Tietyissä olosuhteissa joidenkin ryhmien korvaamisen edistämiseksi -onolla₂. Näin tapahtuu selluloosan reaktiolla muuttuvaksi nitroselluloosa- tai selluloosa -nitraatiksi, polymeeriksi ja räjähtäväksi materiaaliksi.

Fokatalyyttinen

Anionin ei₃^-, Ja siksi epäorgaaniset nitraatit voidaan muodostaa titaanioksidijätteen fotokatalyyttisellä vaikutuksella, setä₂, Käyttämällä raaka -aineena muuta kuin typpeä ja ilman happea. Tässä tutkimuksessa oletetaan, että siellä missä on liiallista kaveria₂, ei ole ei -toivottuja määriä ei₃^-, jotka vaikuttavat veden potentiaalisuuteen ja voivat sisältää leviä.

Voi palvella sinua: Aldehydos

Sovellukset

Lihankovetus

Makkarat ovat yksi jalostetuista lihoista, jotka sisältävät enemmän nitraatteja. Lähde: Pxhere.

Nitraatit lisätään useisiin lihaan, erityisesti makkaraan, bakteerien poistamiseksi ja siten niiden huonontumisen viivästymiseksi. He reagoivat myös proteiiniensa kanssa antaakseen heille punertavan värin. Näiden lihan ongelmana on, että keittämällä niitä korkeissa lämpötiloissa, ne tuottavat nitrosoamiineja: paksusuolen syöpään kytketyt yhdisteet.

Tätä reaktiota vältetään osittain, jos läsnä on vitamiineja, kuten vihannesten kohdalla, jotka vaikka ne ovat runsaasti nitraateissa, ei liity karsinogeenisiin patologioihin.

Maatalous

Nitraatit ovat liukoinen typpilähde. Siksi se toimii lannoitteena kasvien typen lisäämiseksi ja siten heidän kasvun suosimiseksi.

Lääke

Nitraateilla on erityinen toiminto kehossa. Kun assimiloitu entsymaattisella vaikutuksella, se pelkistetään typpioksidiksi, ei. Tämä molekyyli vie tilavuuden ja laajentaa suoneita ja valtimoita, jolloin verenvirtaus on suurempi. Siksi nitraatteja käytetään lääkkeinä verenkiertopatologioiden torjumiseksi.

Ironista ja uteliaana, tätä tarkoitusta varten on käytetty orgaanisia nitraatit, kuten glyserilo, nitroglyseriini, isosoridinen mononitraatti ja pentaeritritol -tetranitraattia, kaikkia hyviä ehdokkaita räjähteiden maailmassa.

Räjähteet

Nitraatteja käytetään räjähtävissä formulaatioissa, ruutia on symbolisin esimerkki. Hapettavia aineita, ne suosivat aineen palamista sen lisäksi, että tilavuus on äkillinen laajeneminen johtuen niiden kaasujen vapautumisesta hajoamisen jälkeen.

Esimerkkejä nitraateista

Edellisissä osissa on mainittu useampi kuin yksi esimerkki nitraateista. Lopuksi jotkut muut luetellaan yhdessä heidän kaavojensa ja nimiensä kanssa:

-Liinavaatteet₃: Litiumnitraatti

-Rbno₃: Rubidio nitraatti

-Mg (ei₃-A₂: Magnesiumnitraatti

-SC (ei₃-A₂: Skandion nitraatti

-Cr (ei₃-A₃: Kromitraatti (iii)

-Zn (ei₃-A₂: sinkin nitraatti

-PB (ei₃-A₂: Leadnitraatti (II)

-Agno₃: hopeanitraatti

-CH₃CH₂TAI EI₂: Etyylitraatti

-CH₃(CH₂-A₄TAI EI₂: Amilo Nitraatti

Viitteet

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). MC Graw Hill.
2. Carey f. (2008). Orgaaninen kemia. (Kuudes painos). MC Graw Hill.
3. Clark j. (5. kesäkuuta 2019). Nitraattien ja karbonaattien lämpöstabiilisuus. Kemian librettexts. Palautettu: Chem.Librettexts.org
4. Wikipedia. (2020). Nitraatti. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. Angela Dowden. (12. maaliskuuta 2019). Totuus ruokasi nitraateista. Haettu osoitteesta: BBC.com
6. Elsevier B.V. (2020). Nitraatti. Tiede. Haettu: ScienEdirect.com
7. DR. Biji S. Ja prof. Govindan V. (26. huhtikuuta 2017). Orgaanisten nitraattien rooli angina optimaalisessa lääketieteellisessä hoidossa. Eurooppalainen kardiologiayhdistys. Toipunut: Escardio.org
8. Yuan, S., Chen, J., Lin, Z. et al. (2013). Nano-painettujen titaanidioksidin nitraattien muodostuminen ilmakehän typestä ja happea fotokatalysoitua. Nat -kommunikaatio 4, 2249. doi.org/10.1038/NCOMMS3249