Nitraten eigenschappen, structuur, nomenclatuur, training

De Nitraten Het zijn al die verbindingen die anion niet bevatten₃^-, Als het gaat om anorganische zouten, of de Nitro Group, -ono₂, In het geval van organische derivaten. In anorganisch zijn alle nitraten metalen zouten of ammoniumionen, waarbij elektrostatische interacties m overheersen^N+NEE₃^-.

Natriumnitraat bijvoorbeeld₃, Het wordt gevormd door na ionen⁺ en niet₃^-. Dit zout, samen met kaliumnitraat, kno₃, zijn de meest voorkomende nitratenspecimens in de natuur. Nitraten vinden in de bodem, in plantenweefsels en vooral in zeeën en zoutoplossing zoals Salitre, gelegen in Chili.

Nitraatanion vertegenwoordigd door een bollen en barsmodel. Bron: Benjah-BMM27 / Public Domain.

De term 'nitraten' verwijst onmiddellijk naar zouten, meststoffen en explosieven. Ze zijn ook gerelateerd aan vlees en hun uithardingsprocessen om de groei van bacteriën te remmen en zo hun achteruitgang te vertragen. Nitraten zijn ook synoniemen voor groenten, omdat ze grote hoeveelheden van deze zouten bevatten.

Hij doet niet₃^- (Superior Image) is de meest geoxideerde vorm van stikstof, het is het uiteindelijke en assimileerbare product van zijn biologische cyclus. De stikstof van de atmosfeer lijdt verschillende transformaties, hetzij door het werk van elektrische stralen of door microbiële acties, om NH te worden₄⁺ en niet₃^-, Beide oplosbaar in water en absorbeerbaar door planten.

Nitraten worden gebruikt als oxidatiemiddelen, meststoffen, explosieven en cardiologische medicijnen. Dit laatste gebruik contrasteert veel met anderen, omdat ze het lichaam op zo'n manier metaboliseren of interageren dat ze aderen en slagaders verwijden; En daarom is er een toename en verbetering van de bloedstroom, waardoor hartpijnen worden verlicht.

[TOC]

Nitraten eigenschappen

Neutraliteit

Nitraten zijn in principe neutrale stoffen, als nee₃^- Het is de geconjugeerde basis van salpeterzuur, hno₃, Een sterk zuur. In water is het niet merkbaar:

NEE₃^- + H₂Of ⇌ hno₃ + Oh^-

In feite kan worden gezegd dat deze hydrolyse helemaal niet plaatsvindt, de hoeveelheden oh die verachtelijk zijn^-. Daarom zijn waterige nitraatoplossingen neutraal tenzij er andere opgeloste stoffen zijn.

Fysieke verschijningen

Anorganische nitraten bestaan ​​uit zouten waarvan de algemene formules m zijn (nee₃))_N, wezen N Het is de Valencia of positieve belasting van het metalen kation. Al deze nitraten hebben kristallijne helderheid en hebben witachtige kleuren. Overgangsmetalen nitraten kunnen echter kleurrijk zijn.

Bijvoorbeeld kopernitraat (II) of cupric nitraat, Cu (nee₃))₂, Het is een blauwachtige kristallijne vaste stof. Ondertussen nikkelnitraat (ii), noch (nee₃))₂, Het is een solide smaragdkleur. Sommige andere nitraten, zoals ijzer, presenteren vage kleuren.

Aan de andere kant zijn organische nitraten meestal zeer gevoelig en explosieve vaste stoffen of vaste stoffen.

Het kan u van dienst zijn: Living Matter: Concept, Kenmerken en voorbeelden

Thermische ontleding

Metaalnitraten zijn gevoelig voor hoge temperaturen, omdat ze beginnen af ​​te breken volgens de volgende chemische vergelijking:

2m (nee₃))₂(s) → 2mo (s)+4no₂(g)+of₂(G)

Zoals waargenomen, ontleedt metaalnitraat in een oxide-, MO- en stikstof- en zuurstofdioxide. Deze thermische ontleding komt niet voor bij dezelfde temperatuur voor alle nitraten; Sommigen verzetten zich meer dan anderen.

Als algemene regel, hoe groter en kleiner de lading kation m is⁺, groter zal de temperatuur zijn waarop nitraat moet worden verwarmd om af te breken. In plaats daarvan, wanneer m⁺ Het is klein of heeft een grote positieve belasting, nitraat ontleedt bij lagere temperaturen, daarom onstabieler.

Natriumnitraat bijvoorbeeld₃, Het ontleedt bij een temperatuur lager dan die van bariumnitraat, ba (nee₃))₂, Nou, hoewel de BA²⁺ hebben een grotere belasting dan na⁺, De grootte is veel groter.

Oxidatiemiddel

Hij doet niet₃^- Het is een relatief stabiel anion. Het stikstofatoom wordt echter sterk geoxideerd, met een oxidatietoestand van +5 (n⁵⁺OF₃^2-), Dus het is "dorst" van elektronen. Om deze reden is nitraat een oxidatiemiddel, dat stoffen elektronen eromheen zal proberen te pakken.

Het is dit gebrek aan elektronen in het stikstofatoom van NO₃^- Wat de nano doet₃ En kno₃ Sterke oxiderende middelen, gebruikt als buskruitcomponenten. Toevoegen aan dit kenmerk het feit dat gassen worden vrijgegeven₂ I₂ Bij het ontbinden is het goed waarom het deel uitmaakt van veel explosieven.

Wanneer nitraat elektronen wint of vermindert, kan dit worden omgezet in ammoniak, NH₃, of in stikstofmonoxide, nee, afhankelijk van reagentia en omstandigheden.

Oplosbaarheid

Alle anorganische nitraten, of wat hetzelfde is, metaal- en ammoniumnitraten, NH₄NEE₃, Het zijn in water oplosbare verbindingen. Dit komt omdat watermoleculen een sterke affiniteit hebben voor niet₃^-, En dat de kristallijne netwerken van deze nitraten niet erg stabiel zijn.

Structuur

Nitraatanion

Nitraatresonantie structuren. Bron: Benjah-BMM27 / Public Domain.

Het bovenste beeld toont de resonantiestructuren van het nitraatanion. Zoals te zien is, bevinden zich twee negatieve ladingen in twee zuurstofatomen, die worden gedemocaliseerd tussen de drie zuurstofatomen. Daarom heeft elk of heeft het een belasting van -2/3, terwijl stikstof een +1 -belasting heeft.

Dus het nee₃^- Interactie elektrostatisch, of vormt coördinatiekoppelingen, via een van de drie zuurstofatomen.

Vaste stoffen

Alle anorganische nitraten zijn zoutoplossing en ionisch. Daarom zijn de structuren kristallijn, wat betekent dat zijn ionen, m⁺ en niet₃^-, Ze zijn gerangschikt in de ruimte dankzij hun elektrostatische interacties. Afhankelijk van deze interacties zullen hun kristallen verschillende structuren presenteren.

Kan u van dienst zijn: wat is de beveiligingsrhombus en waar is het voor?

Bijvoorbeeld de kristallijne structuur van Nano₃ Het is trigonaal of rhomboédica, terwijl die van de kno₃ Het is ortorrombisch.

Organische nitraten

Organische nitraten worden vertegenwoordigd met de algemene formule Rono₂, waar r een alkyl- of aromatische groep is. Deze verbindingen worden gekenmerkt door hun R-Aon Link₂, en bestaan ​​meestal uit stikstofderivaten van polymeren en andere organische stoffen.

Complex

Hij doet niet₃^- Het coördineert met metalen centra om een ​​M -link te vormen⁺-OF NIET₂^-, Een andere interactie zijn dan ionisch. Deze complexen zijn in wezen anorganische aard. Nitraat kan zelfs worden gecoördineerd met behulp van twee van zijn zuurstofatomen tegelijkertijd, m⁺-OF₂NEE.

Nomenclatuur

Om een ​​nitraat te benoemen, moeten de woorden 'nitraat van' gevolgd door de naam van het kation of de groep die het vergezelt in hun respectieve chemische formule eerst worden geschreven. De Valencia van het kation wordt tussen haakjes gespecificeerd wanneer het meer dan één bezit. Evenzo kunnen achtervoegsels worden gebruikt -co en -oy indien de voorkeur, het volgen van de traditionele nomenclatuur.

Overweeg bijvoorbeeld geloof (nee₃))₃. De naam is ijzernitraat (III), omdat de valentie zijn +3 is, of ook ferrisch nitraat kan worden genoemd.

Deze regels zijn ook van toepassing op organische nitraten, op voorwaarde dat hun structuren eenvoudig zijn. Bijvoorbeeld cho₃OF NIET₂ Het wordt methylnitraat genoemd, omdat de -ch -groep₃ Het wordt de R -groep die bij -ono vergezelt₂.

Opleiding

Natuurlijk

Nitraten worden van aard gevormd als onderdeel van de biologische cyclus van stikstof. Daarom hebben de bodems, de zeeën en sommige waterstromen aanzienlijke hoeveelheden nitraten. Afhankelijk van de omliggende ionen zullen verschillende nitratenzouten worden gevormd, zijnde nano₃ En kno₃ De meest voorkomende en overvloedige.

Industrieel

Nitraten worden op industriële schalen gevormd door neutralisatie van salpeterzuur, hetzij met metaalhydroxiden, alcoholen, polymeren, enz. Bijvoorbeeld calciumnitraat, CA (nee₃))₂, Het kan worden bereid volgens de volgende chemische vergelijking:

CA (oh)₂ + 2hno₃ → CA (nee₃))₂ + 2h₂OF

Evenzo worden verschillende organische stoffen aangevallen door HNO₃ Onder bepaalde voorwaarden om de vervanging van sommige van hun groepen door -Ono te bevorderen₂. Dit is wat er gebeurt met de reactie van cellulose om te transformeren in nitrocellulose- of cellulose -nitraat, een polymeer- en explosief materiaal.

Fotokatalytisch

Het anion nee₃^-, En daarom kunnen anorganische nitraten worden gevormd door de fotokatalytische werking van titaniumoxideverval, oom₂, als grondstof gebruiken niets meer dan stikstof- en luchtzuurstof. Deze studie gaat ervan uit dat waar er een guy is₂, Er zullen ongewenste hoeveelheden nee zijn₃^-, die van invloed zijn op de poteerbaarheid van het water en algen kunnen zijn.

Kan u van dienst zijn: aldehydos

Toepassingen

Vleesuitharding

De worstjes zijn een van de bewerkte vlees die meer nitraten bevat. Bron: Pxhere.

Nitraten worden toegevoegd aan verschillende vlees, vooral worstjes, om bacteriën te elimineren en zo hun achteruitgang uit te stellen. Ze reageren ook met hun eiwitten om hen een meer roodachtige kleur te geven. Het probleem van dit vlees is dat ze door ze bij hoge temperaturen te koken, nitrosoamines produceren: verbindingen gekoppeld aan darmkanker.

Deze reactie wordt gedeeltelijk vermeden als er vitamines aanwezig zijn, zoals het geval is met groenten, die hoewel ze rijk zijn aan nitraten, niet worden geassocieerd met carcinogene pathologieën.

landbouw

Nitraten zijn een oplosbare stikstofbron. Daarom dient het als meststoffen om stikstof bij te dragen aan planten, en dus de voorkeur geven aan hun groei.

Geneesmiddel

Nitraten hebben een speciale functie in het lichaam. Bij het assimileren door enzymatische werking wordt het gereduceerd tot stikstofmonoxide, nee. Dit molecuul beslaat volume en verwijdt aderen en slagaders, waardoor er een grotere bloedstroom kan zijn. Daarom worden nitraten gebruikt als medicijnen om pathologieën voor bloedsomloop te bestrijden.

Ironisch en merkwaardig, voor dit doel zijn organische nitraten zoals Glycerilo, nitroglycerine, isosorbide mononitraat en pentaerithritol tetranitraat gebruikt, alle goede kandidaten in de wereld van explosieven.

Explosieven

Nitraten worden gebruikt in explosieve formuleringen, waarbij de buskruit het meest symbolische voorbeeld is. Omdat ze oxiderende middelen zijn, geven ze de voorkeur aan de verbranding van materie, naast het bijdragen aan de abrupte uitbreiding van het volume vanwege hun afgifte van gassen na ontbinding.

Voorbeelden van nitraten

In de vorige secties zijn meer dan één voorbeeld van nitraten genoemd. Ten slotte zullen sommige anderen worden vermeld samen met hun respectieve formules en namen:

-Linnen₃: Lithiumnitraat

-Rbno₃: Rubidio nitraat

-Mg (nee₃))₂: Magnesiumnitraat

-SC (nee₃))₂: Scandio Nitraat

-Cr (nee₃))₃: Chrome nitraat (III)

-Zn (nee₃))₂: zinknitraat

-PB (nee₃))₂: Lood nitraat (ii)

-Agno₃: zilvernitraat

-Ch₃Ch₂OF NIET₂: Ethylnitraat

-Ch₃(Ch₂))₄OF NIET₂: Amilo Nitraat

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill.
2. Carey F. (2008). Organische chemie. (Zesde editie). MC Graw Hill.
3. Clark J. (5 juni 2019). De thermische stabiliteit van de nitraten en carbonaten. Chemistry Libhethexts. Hersteld van: chem.Librhetxts.borg
4. Wikipedia. (2020). Nitraat. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
5. Angela Dowden. (12 maart 2019). De waarheid over de nitraten in uw voedsel. Opgehaald uit: BBC.com
6. Elsevier B.V. (2020). Nitraat. Wetenschappelijk. Opgehaald uit: Scientedirect.com
7. Dr. Biji s. & Prof. Govindan V. (26 april 2017). De rol van organische nitraten in de optimale medische behandeling van angina. European Society of Cardiology. Hersteld van: escardio.borg
8. Yuan, s., Chen, J., Lin, z. et al. (2013). Nitraatvorming van atmosferische stikstof en zuurstof gefotokatalyseerd door titaniumdioxide met nano. Nat Commun 4, 2249. doen.org/10.1038/NCOMMS3249