NITRIT DE POTASIU (KNO2): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Nitrit de potasiu este o sare anorganică având chimic formula kno ₂ , care este chimic și farmacologic legate de nitrat de potasiu KNO ₃ . Aspectul său fizic este format din cristale albe gălbui, foarte higroscopice și, prin urmare, delicioase; adică se dizolvă rapid în medii umede.

Formula sa indică faptul că raportul ionilor K ⁺ și NO ₂ ^- este 1: 1 și rămân uniți de forțe electrostatice sau de legături ionice. Aparent nu s-au găsit surse naturale pure pentru cristalele sale, deși anioni de nitrit pot fi găsiți în soluri, îngrășăminte, plante și animale.

Cristale de nitrit de potasiu. Sursa: Leiem

Imaginea de mai sus arată cum arată cristalele KNO ₂ , cu nuanțe galbene pronunțate. Dacă aceste cristale sunt lăsate în contact cu aerul, vor absorbi umezeala până când vor deveni o soluție apoasă; soluție care a generat controverse cu privire la dacă utilizarea sa în scopuri medicale este sau nu benefică.

Pe de altă parte, cristalele sale, în cantități foarte mici (200 ppm), sunt utilizate pentru salinizarea cărnii și garantarea conservării lor împotriva acțiunii bacteriene. De asemenea, KNO ₂ îmbunătățește culoarea cărnii, făcându-le mai roșiatice; cu toate acestea, este supusă mai multor restricții pentru a evita efectele toxice ale acestei sări în organism.

Structura nitritului de potasiu

Ioni care alcătuiesc KNO2 reprezentat cu un model de sfere și bare. Sursa: MarinaVladivostok.

Ionii prezenți în nitrit de potasiu sunt arătați mai sus. Cele K ⁺ cationice corespunde sferei purpuriu, în timp ce NO ₂ ^- anionul este reprezentat de sferele albăstrui și roșu.

Anionul NO ₂ ^- este prezentat cu o legătură dublă și o singură legătură ^- ; dar, în realitate, ambele obligațiuni sunt produse egale ale rezonanței sarcinii negative dintre ele.

K ⁺ și NO ₂ ^- ioni atrage reciproc în spațiu până când organizează un model structural cu cel de energie; de aici repulsiile între taxele egale sunt minime. Și astfel creează cristale KNO ₂ , a căror celulă unitară este susceptibilă la schimbări de temperatură, care sunt tranziții de fază.

De exemplu, la temperaturi scăzute (mai puțin de 25 ° C), KNO ₂ cristale adopta un sistem monoclinic (faza I). Când temperatura depășește 25 ° C, are loc o tranziție de fază de la monoclinică la romboedrică (faza II). În cele din urmă, peste 40 ° C, KNO cele ₂ cristale schimba pentru a fi cubică (faza III).

De asemenea, KNO ₂ poate prezenta alte faze cristaline (fazele IV, V și VI) , sub presiune ridicată. Cu aceasta, K ⁺ și NO ₂ ^- ionii ajung în mișcare și prin care se dispune în moduri diferite în cristalele lor pure.

Proprietăți

Masa moleculara

85,1038 g / mol.

Densitate

1,9150 g / ml.

Punct de topire

440,02 ° C (dar începe să se descompună de la 350 ° C, emit gaze toxice).

Punct de fierbere

537 ° C (explodează).

Solubilitatea apei

312 g / 100 g apă la 25 ° C.

delicvescență

Solubilitatea sa în apă este astfel încât să fie igroscopică; atât de mult, încât manifestă delicatesă, absorbând suficientă umiditate pentru a se dizolva. Această afinitate pentru apă se poate datora stabilității energetice care K ⁺ ioni de câștig când hidratat, precum și o entalpie scăzută a rețelei cristaline pentru KNO ₂ cristale .

Cristalele pot absorbi apa fără a se dizolva pentru a deveni un hidrat, KNO ₂ · H ₂ O. În hidrat se găsește molecula de apă care însoțește ionii, ceea ce modifică structura cristalină.

Acest hidrat (sau mai multe dintre ele), poate fi format sub -9 ° C; la temperaturi mai ridicate, apa se dizolvă și hidratează ionii, deformând cristalul.

Solubilitate în alți solvenți

Ușor solubil în alcooli fierbinți și foarte solubil în amoniac.

pH

6-9. Soluțiile sale apoase sunt deci alcaline, deoarece NO ₂ ^- anion poate fi hidrolizat.

Nomenclatură

KNO ₂ poate fi numit și în alte moduri. „Nitrit de potasiu” corespunde denumirii acestei săruri în conformitate cu nomenclatorul stocului; „nitrit de potasiu”, conform nomenclaturii sistematice, în care este evidențiată singura valență de potasiu, +1; și dioxonitrat de potasiu (III), conform nomenclaturii sistematice.

Denumirea de "dioxonitrat de potasiu (III)" evidențiază valența +3 a atomului de azot. Deși este cel mai recomandat nume de IUPAC pentru KNO ₂ , „nitritul de potasiu” continuă să fie cel mai convenabil și cel mai ușor de reținut.

Obținerea

Cea mai directă modalitate de a o sintetiza, dar cu un randament mai mic, este prin descompunerea termică a nitratului de potasiu sau a saltpeterului la 400 ° C sau mai mult:

2KNO ₃ => KNO ₂ + O ₂

Cu toate acestea, o parte din KNO ₂ ajunge să fie descompusă de căldură, pe lângă alte produse care se formează.

O altă metodă pentru prepararea sau sintezarea acestuia cu un randament mai mare este prin reducerea KNO ₃ în prezența plumbului, a cuprului sau a zincului. Ecuația pentru această reacție este următoarea:

KNO ₃ + Pb => KNO ₂ + PbO

Nitratul de potasiu și plumbul sunt amestecate stochiometric într-o tigaie de fier, unde sunt topite cu agitare și încălzire constantă timp de o jumătate de oră. Oxidul de plumb (II) are culoare galbenă, iar masa rezultată este pulverizată fierbinte și tratată cu apă clocotită. Apoi amestecul fierbinte este filtrat.

Filtratul fierbinte este agitat cu dioxid de carbon timp de cinci minute, după care se va precipita carbonatul de plumb insolubil , PbCO ₃ . În acest fel, plumbul este separat de filtrat. Acid azotic diluat , se adaugă la filtrat până când pH - ul este neutru, este lăsat să se răcească, iar în final , apa este evaporată , astfel încât kno ₂ sunt formate cristale .

Aplicații

Aditiv și reactiv

Nitritul de potasiu este folosit ca aditiv pentru a vindeca carnea roșie, păstrându-și aroma și culoarea mai mult timp în timpul depozitării, întârzind în același timp acțiunea bacteriilor și a anumitor toxine, cum ar fi botulinumul. Prin urmare, prezintă acțiune antibacteriană.

KNO ₂ este oxidat până la NO, care reacționează cu mioglobina din carne și, prin urmare, sfârșește să își schimbe culoarea naturală roșie. Mai târziu, când carnea este gătită își capătă culoarea roz caracteristică puternică.

Cu toate acestea, în condiții nespecifice, KNO ₂ reacționează cu proteinele din carne pentru a da naștere la nitrosamine, care pot deveni cancerigene.

Pe de altă parte, KNO ₂ (deși preferabil NaNO ₂ ) este un reactiv analitic , care poate fi utilizat în sinteza de coloranți azoici (reacția acidului azotos cu amine aromatice), precum și în analiza aminoacizilor.

Antidot

Deși are efectele sale negative, KNO ₂ acționează ca un antidot la pacienții otrăviți cu cianuri și hidrogen sulfurat. Mecanismul său constă în oxidarea Fe ²⁺ la Fe ³⁺ centre ale grupelor de hemoglobină, producând methemoglobină, care apoi reacționează cu NC ^- și HS ^- anioni .

Medicii

În sucul gastric al stomacului, anionul NO ₂ ^- este redus la NO, despre care se știe că are o acțiune vasodilatatoare, crescând fluxul sanguin. În alte regiuni ale corpului unde pH-ul nu este suficient de acid, unele enzime, cum ar fi xantina oxidoreductază, sunt responsabile de reducerea NO ₂ ^- .

KNO ₂ a fost utilizat pentru a trata afecțiunile și bolile, cum ar fi angina pectorală și epilepsia (cu efecte secundare foarte negative).

Referințe

1. Wikipedia. (2019). Nitrit de potasiu. Recuperat de la: en.wikipedia.org
2. PrebChem. (2016). Prepararea nitritului de potasiu. Recuperat de la: prepchem.com
3. Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Nitratul și nitriții anorganici și controlul tensiunii arteriale, Cercetări cardiovasculare, Volumul 89, Ediția 3, 15 februarie 2011, Pagini 492–498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
4. Extract. (2019). Nitrit de potasiu. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Formulare chimică. (2018). Nitrit de potasiu. Recuperat de la: formulacionquimica.com
6. Centrul Național de Avansare a Științelor Traducționale. (2011). Nitrit de potasiu. Recuperat din: droguri.ncats.io
7. Richard J. Epley, Paul B. Addis și Joseph J. Warthesen. (1992). Nitrit în carne. Universitatea din Minnesota.
8. NR Rao, B. Prakash și M. Natarajan. (1975). Transformări de structură cristalină în nitriți, nitrați și carbonați anorganici. Departamentul de Chimie, Institutul Indian de Tehnologie, Kanpur, India.