Nitratseigenschaften, Struktur, Nomenklatur, Schulung

Der Nitrate Sie sind all jener Verbindungen, die Anion nicht enthalten₃^-, Wenn es um anorganische Salze oder die Nitro -Gruppe geht, -anono₂, Im Falle von organischen Derivaten. In anorganischen Nitraten handelt^N+NEIN₃^-.

Zum Beispiel Natriumnitrat₃, Es wird von NA -Ionen gebildet⁺ und nicht₃^-. Dieses Salz zusammen mit Kaliumnitrat, Kno₃, sind die am häufigsten vorkommenden Nitrats -Exemplare in der Natur. Nitrate finden in den Böden, in Pflanzengeweben und vor allem in Meeren und Kochsalzlösung wie Salitre in Chile.

Nitratanion, dargestellt durch ein Modell von Kugeln und Balken. Quelle: Benjah-BMM27 / Public Domain.

Der Begriff „Nitrate“ spielt sofort auf Salze, Düngemittel und Sprengstoff an. Sie hängen auch mit Fleisch und ihren Härtungsverfahren zusammen, um das Wachstum von Bakterien zu hemmen und damit ihre Verschlechterung zu verzögern. Nitrate sind auch Synonyme für Gemüse, da sie hohe Mengen dieser Salze enthalten.

Tut er nicht₃^- (Überlegenes Bild) ist die am stärksten oxidierte Form von Stickstoff, die das endgültige und assimilable Produkt seines biologischen Zyklus ist. Der Stickstoff der Atmosphäre leidet unter mehreren Transformationen, entweder durch die Arbeit von Elektrostrahlen oder durch mikrobielle Wirkungen, um NH zu werden₄⁺ und nicht₃^-, beide löslich in Wasser und absorbierbar durch Pflanzen.

Nitrate werden als Oxidationsmittel, Düngemittel, Sprengstoff und kardiologische Medikamente verwendet. Diese letzte Verwendung steht im Gegensatz zu anderen gegenüber, da sie den Körper so metabolisieren oder mit dem Körper interagieren, so dass sie die Venen und Arterien erweitern. Und deshalb steigt und verbessert es den Blutfluss, lindert Herzschmerzen.

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Nitrate Eigenschaften

Neutralität

Nitrate sind im Prinzip neutrale Substanzen wie nein₃^- Es ist die konjugierte Basis von Salpetersäure, HNO₃, Eine starke Säure. In Wasser ist es nicht nennenswert:

NEIN₃^- + H₂Oder ⇌ hno₃ + Oh^-

In der Tat kann gesagt werden, dass diese Hydrolyse überhaupt nicht auftritt^-. Daher sind wässrige Nitratlösungen neutral, es sei denn, es gibt andere gelöste Substanzen.

Physikalische Erscheinungen

Anorganische Nitrate bestehen aus Salzen, deren allgemeine Formeln m sind (nein₃)_N, Sein N Es ist die Valencia oder positive Belastung des metallischen Kationen. Alle diese Nitrate haben kristalline Helligkeit und weiße Farben. Übergangsmetalle -Nitrate können jedoch farbenfroh sein.

Zum Beispiel Kupfernitrat (ii) oder kupfer Nitrat, Cu (nein₃)₂, Es ist ein bläulich kristalline Feststoff. Inzwischen Nickel Nitrat (II) noch (nein₃)₂, Es ist eine solide Smaragdfarbe. Einige andere Nitrate wie Eisen präsentieren schwache Farben.

Auf der anderen Seite sind organische Nitrate normalerweise hochempfindliche und explosive Feststoffe oder Feststoffe.

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Wärmeabzersetzung

Metallnitrate sind empfindlich gegenüber hohen Temperaturen, da sie nach der folgenden chemischen Gleichung abbauen:

2m (Nr₃)₂(s) → 2Mo (s)+4no₂(g)+oder₂(G)

Wie beobachtet, zersetzt sich Metallnitrat in Oxid, MO und Stickstoff und Sauerstoffdioxid. Diese thermische Zersetzung tritt für alle Nitrate nicht bei der gleichen Temperatur auf; Einige widerstehen mehr als andere.

Je größer und kleiner die Last von Kation M ist in der Regel⁺, größer wird die Temperatur sein, bei der Nitrat erhitzt werden muss, um zusammenzubrechen. Stattdessen, wenn m⁺ Es ist klein oder hat eine große positive Belastung, zersetzt sich Nitrat bei niedrigeren Temperaturen, daher instabiler.

Zum Beispiel Natriumnitrat₃, Es zersetzt₃)₂, Nun, obwohl der BA²⁺ eine größere Belastung haben als na⁺, Seine Größe ist viel größer.

Oxidationsmittel

Tut er nicht₃^- Es ist ein relativ stabiler Anion. Das Stickstoffatom ist jedoch stark oxidiert, mit einem Oxidationszustand von +5 (n)⁵⁺ENTWEDER₃^2-), Also ist es "durstig" von Elektronen. Aus diesem Grund ist Nitrat ein Oxidationsmittel.

Es ist dieser Mangel an Elektronen im Stickstoffatom von NO₃^- Was der Nano macht₃ Und Kno₃ Starke Oxidationsmittel, die als Schießpulverkomponenten verwendet werden. Hinzu kommt die Tatsache, dass Gase freigesetzt werden₂ ICH₂ Beim Zersetzen versteht man sich, warum es Teil vieler Sprengstoff ist.

Wenn Nitrat Elektronen gewinnt oder sich verringert, kann es in Ammoniak umgewandelt werden, NH₃, oder in Stickoxid nein, abhängig von Reagenzien und Bedingungen.

Löslichkeit

Alle anorganischen Nitrate oder was ist das gleiche Metall und Ammoniumnitrate, NH₄NEIN₃, Sie sind wasserlösliche Verbindungen. Dies liegt daran, dass Wassermoleküle eine starke Affinität für nicht haben₃^-, Und dass die kristallinen Netzwerke dieser Nitrate nicht sehr stabil sind.

Struktur

Nitratanion

Nitratresonanzstrukturen. Quelle: Benjah-BMM27 / Public Domain.

Das obere Bild zeigt die Resonanzstrukturen des Nitratanions. Wie zu sehen ist, befinden sich zwei negative Ladungen in zwei Sauerstoffatomen, die zwischen den drei Sauerstoffatomen demokalisiert werden. Daher hat jeder oder hat eine Last von -2/3, während Stickstoff eine Last +1 hat.

Also das Nein₃^- Wechselwirkung elektrostatisch oder Formkoordinationsverbindungen durch eines seiner drei Sauerstoffatome.

Feststoffe

Alle anorganischen Nitrate sind Kochsalzlösung und ionisch. Daher sind seine Strukturen kristallin, was bedeutet, dass seine Ionen m⁺ und nicht₃^-, Sie sind dank ihrer elektrostatischen Wechselwirkungen im Weltraum angeordnet. Abhängig von diesen Wechselwirkungen werden ihre Kristalle unterschiedliche Strukturen aufweisen.

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Zum Beispiel die kristalline Struktur von Nano₃ Es ist trigonal oder rhomboédica, während das des KNO₃ Es ist ortorrombisch.

Organische Nitrate

Organische Nitrate werden mit der allgemeinen Formel Rono vertreten₂, wobei R eine Alkyl- oder aromatische Gruppe ist. Diese Verbindungen sind durch ihre R-Aon-Verbindung gekennzeichnet₂, und bestehen normalerweise aus Stillbriefe von Polymeren und anderen organischen Substanzen.

Komplex

Tut er nicht₃^- Es koordiniert mit Metallzentren, um eine M -Verbindung zu bilden⁺-ODER NICHT₂^-, eine andere Interaktion als Ionic sein. Diese Komplexe sind im Wesentlichen anorganische Natur. Nitrat kann sogar mit zwei seiner Sauerstoffatome gleichzeitig koordiniert werden, m⁺-ENTWEDER₂NEIN.

Nomenklatur

Um ein Nitrat zu ernennen, muss der Name des Kationen oder der Gruppe, die es in ihrer jeweiligen chemischen Formel begleitet, zuerst geschrieben werden. Die Valencia des Kation ist in Klammern angegeben, wenn es mehr als eine besitzt. Ebenso können Suffixe -Coco und -oy verwendet werden, wenn dies der Fall ist, folgt der traditionellen Nomenklatur.

Zum Beispiel den Glauben betrachten (nein₃)₃. Sein Name ist Eisennitrat (III), da seine Wertigkeit +3 beträgt oder auch Eisen -Nitrat genannt werden kann.

Diese Regeln gelten auch für organische Nitrate, sofern ihre Strukturen einfach sind. Zum Beispiel Cho₃ODER NICHT₂ Es heißt Methylnitrat, weil die -ch -Gruppe₃ Es wird die R -Gruppe, die anwesend ist -anwesend₂.

Ausbildung

Natürlich

Nitrate werden in der Natur als Teil des biologischen Zyklus von Stickstoff gebildet. Aus diesem Grund haben die Böden, die Meere und einige Wasserströmungen erhebliche Mengen an Nitraten. Abhängig von den umgebenden Ionen werden verschiedene Nitrate -Salze gebildet, da Nano ist₃ Und Kno₃ Die häufigsten und reichlichsten.

Industriell

Nitrate werden in Industriegrößen durch Neutralisation von Salpetersäure gebildet, entweder mit Metallhydroxiden, Alkoholen, Polymeren usw. Zum Beispiel Calciumnitrat, CA (Nein₃)₂, Es kann gemäß der folgenden chemischen Gleichung hergestellt werden:

CA (OH)₂ + 2HNO₃ → CA (nein₃)₂ + 2H₂ENTWEDER

In ähnlicher Weise werden mehrere organische Substanzen von HNO angegriffen₃ unter bestimmten Bedingungen, um den Ersatz einiger ihrer Gruppen durch -ano zu fördern₂. Dies geschieht mit der Reaktion von Cellulose, um sich in Nitrocellulose- oder Cellulose -Nitrat zu verwandeln, ein polymeres und explosives Material.

Photokatalytisch

Der Anion Nr₃^-, Und daher können anorganische Nitrate durch die photokatalytische Wirkung von Titanoxidabfällen, Onkel, gebildet werden₂, Verwenden Sie als Rohstoff nichts anderes als Stickstoff und Luftsauerstoff. Diese Studie geht davon aus₂, Es wird unerwünschte Mengen von Nein geben₃^-, die die Wassertopfbarkeit beeinflussen und Algen umfassen können.

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Anwendungen

Fleischhärtung

Die Würste sind eines der verarbeiteten Fleischs, die mehr Nitrate enthalten. Quelle: pxhere.

Zu mehreren Fleisch, insbesondere Wurst, werden Nitrate hinzugefügt, um Bakterien zu beseitigen und damit ihre Verschlechterung zu verzögern. Sie reagieren auch mit ihren Proteinen, um ihnen eine rötlichere Farbe zu geben. Das Problem dieses Fleisches ist, dass sie durch Kochen bei hohen Temperaturen Nitrosoamine produzieren: Verbindungen, die mit Dickdarmkrebs verbunden sind.

Diese Reaktion wird teilweise vermieden, wenn es Vitamine gibt.

Landwirtschaft

Nitrate sind eine lösliche Stickstoffquelle. Daher dient es als Dünger, um Stickstoff zu Pflanzen beizutragen und damit ihr Wachstum zu bevorzugen.

Medizin

Nitrate haben eine besondere Funktion im Körper. Bei der Assimilation durch enzymatische Wirkung wird es auf Stickoxid reduziert, nein. Dieses Molekül nimmt Volumen ein und erweitert Venen und Arterien, sodass es einen größeren Blutfluss geben kann. Daher werden Nitrate als Medikamente zur Bekämpfung des Kreislaufsystems verwendet.

Ironisch und merkwürdig, zu diesem Zweck organische Nitrate wie Glycerin, Nitroglycerin, isosorbides Mononitrat und Pentaerithrit -Tetranitrat wurden verwendet, alle guten Kandidaten in der Welt des Sprengstoffes.

Sprengstoff

Nitrate werden in explosiven Formulierungen verwendet, wobei der Schießpulver das symbolischste Beispiel ist. Oxidierende Wirkstoffe bevorzugen die Verbrennung der Materie, zusätzlich zu der abrupten Ausdehnung des Volumens aufgrund ihrer Freisetzung von Gasen nach dem Zerlegen.

Beispiele für Nitrate

In den vorherigen Abschnitten wurden mehr als ein Beispiel für Nitrate erwähnt. Schließlich werden einige andere zusammen mit ihren jeweiligen Formeln und Namen aufgeführt:

-Leinen₃: Lithiumnitrat

-Rbno₃: Rubidio Nitrat

-Mg (nein₃)₂: Magnesiumnitrat

-SC (Nr₃)₂: Scandio nitrat

-Cr (nein₃)₃: Chromnitrat (III)

-Zn (nein₃)₂: Zinknitrat

-Pb (nein₃)₂: Bleinitrat (ii)

-Agno₃: Silbernitrat

-CH₃CH₂ODER NICHT₂: Ethylnitrat

-CH₃(CH₂)₄ODER NICHT₂: Amilo Nitrat

Verweise

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