Struktura, właściwości, zastosowanie azotanu magnezu (Mg (NO3) 2)

Plik azotan magnezu jest nieorganicznym ciałem stałym, którego wzór chemiczny to Mg (NO₃)_dwa. Jest to związek jonowy powstały w wyniku połączenia kationu magnezu Mg^dwa+ i dwa aniony azotanowe NO₃^-.

Mg (NO₃)_dwa jest to biała krystaliczna substancja stała. Jest bardzo higroskopijny, to znaczy łatwo wchłania wodę z otoczenia. Pozostając w kontakcie z otaczającym powietrzem, ma tendencję do tworzenia heksahydratu Mg (NO₃)_dwa•6H_dwaLUB.

Sześciowodzian azotanu magnezu Mg (NO₃)_dwa•6H_dwaO ma w swojej strukturze krystalicznej 6 cząsteczek wody H._dwaLub dla każdej cząsteczki Mg (NO₃)_dwa. Azotan magnezu występuje w jaskiniach i kopalniach w postaci minerału nitromagnezytu.

Mg (NO₃)_dwa otrzymywany w handlu w wyniku reakcji metalicznego magnezu Mg z kwasem azotowym HNO₃.

Ma szerokie zastosowanie, na przykład w rolnictwie jako nawóz, ponieważ dostarcza roślinom składników odżywczych, takich jak azot (N) i magnez (Mg)..

Znajduje zastosowanie w przemyśle pirotechnicznym, pirotechnicznym, a także do otrzymywania stężonego kwasu azotowego. Stosowany w analizie chemicznej, eksperymentach fizycznych oraz badaniach medycznych i naukowych.

Indeks artykułów

• 1 Struktura
• 2 Nazewnictwo
• 3 Właściwości
  • 3.1 Stan fizyczny
  • 3.2 Masa cząsteczkowa
  • 3.3 Temperatura topnienia
  • 3.4 Temperatura wrzenia
  • 3.5 Gęstość
  • 3.6 Rozpuszczalność
  • 3.7 Wpływ ogrzewania
• 4 Otrzymywanie
  • 4.1 Lokalizacja w przyrodzie
• 5 zastosowań
  • 5.1 W ostatnich badaniach
  • 5.2 W badaniach nad chorobami
• 6 Odnośniki

Struktura

Bezwodny azotan magnezu składa się z kationu magnezu Mg^dwa+ i dwa aniony azotanowe NO₃^-.

Jon magnezu Mg^dwa+ posiada konfigurację elektronową: 1s^dwa, 2s^dwa 2 P⁶, 3s⁰, ponieważ wydał dwa elektrony z najbardziej zewnętrznej powłoki (3s). Ta konformacja jest bardzo stabilna.

Jon NO₃^- ma płaską i symetryczną konstrukcję.

W strukturze NO₃^- ładunek ujemny jest stale rozprowadzany między trzema atomami tlenu.

Nomenklatura

-Bezwodny azotan magnezu: Mg (NO₃)_dwa

-Azotan magnezu dwuwodny: Mg (NO₃)_dwa•2H_dwaLUB

-Sześciowodzian azotanu magnezu: Mg (NO₃)_dwa•6H_dwaLUB

-Diazotan magnezu

Nieruchomości

Stan fizyczny

-Mg (NO₃)_dwa bezwodny: białe ciało stałe, sześcienne kryształy.

-Mg (NO₃)_dwa dwuwodzian: biała krystaliczna substancja stała.

-Mg (NO₃)_dwa heksahydrat: bezbarwne ciało stałe, jednoskośne kryształy

Waga molekularna

-Mg (NO₃)_dwa bezwodny: 148,31 g / mol

-Mg (NO₃)_dwa heksahydrat: 256,41 g / mol

Temperatura topnienia

-Mg (NO₃)_dwa sześciowodzian: 88,9 ° C

Temperatura wrzenia

-Mg (NO₃)_dwa heksahydrat: nie wrze, rozkłada się w temperaturze 330 ºC

Gęstość

-Mg (NO₃)_dwa bezwodny: 2,32 g / cm³

-Mg (NO₃)_dwa dwuwodzian: 1,456 g / cm³

-Mg (NO₃)_dwa sześciowodzian: 1464 g / cm³

Rozpuszczalność

Bezwodny azotan magnezu jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 62,1 g / 100 ml w temperaturze 0 ºC; 69,5 g / 100 ml w temperaturze 20 ° C Jest również bardzo higroskopijny, w kontakcie z powietrzem szybko tworzy heksahydrat.

Mg (NO₃)_dwa dwuwodzian jest również bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie i etanolu. Jest higroskopijny.

Mg (NO₃)_dwa heksahydrat jest również bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie. Jest umiarkowanie rozpuszczalny w etanolu. Jest najbardziej stabilny z trzech w kontakcie z powietrzem, to znaczy z trzech jest tym, który pochłania najmniej wody z otoczenia.

Efekt ogrzewania

Poddając wodny roztwór Mg (NO₃)_dwa Po odparowaniu wody krystalizującą solą jest heksahydrat: Mg (NO₃)_dwa•6H_dwaO. Sześciowodzian oznacza, że ​​w stanie stałym każda cząsteczka Mg (NO₃)_dwa wiąże się z 6 cząsteczkami wody.

Istnieje również dwuwodzian Mg (NO₃)_dwa•2H_dwaLub, w którym Mg (NIE₃)_dwa ciało stałe jest związane z 2 cząsteczkami wody.

Ogrzewanie heksahydratu Mg (NO₃)_dwa•6H_dwaLub nie otrzymuje się bezwodnej soli, ponieważ azotan magnezu ma duże powinowactwo do wody.

Z tego powodu po podgrzaniu powyżej temperatury topnienia początkowo tworzy mieszaną sól azotanu magnezu i wodorotlenku Mg (NO₃)_dwa•4Mg (OH)_dwa.

Ta mieszana sól po osiągnięciu 400 ° C rozkłada się na tlenek magnezu MgO i uwalniane są gazy tlenkowe azotu..

Otrzymywanie

Można go otrzymać w reakcji węglanu magnezu MgCO₃ z kwasem azotowym HNO₃, wydzielający dwutlenek węgla CO_dwa:

MgCO₃ + 2 HNO₃ → Mg (NO₃)_dwa + WSPÓŁ_dwa↑ + H_dwaLUB

Można go również otrzymać z wodorotlenkiem magnezu Mg (OH)_dwa i kwas azotowy:

Mg (OH)_dwa + 2 HNO₃ → Mg (NO₃)_dwa + 2 godz_dwaLUB

Komercyjnie uzyskuje się go na kilka sposobów:

1- Reagowanie metalicznego magnezu Mg z kwasem azotowym HNO₃.

2- Reagując tlenek magnezu MgO z kwasem azotowym HNO₃.

3- Wiązanie wodorotlenku magnezu Mg (OH)_dwa i azotan amonu NH₄NIE₃, tworzenie azotanu magnezu z wydzielaniem amoniaku NH₃.

Lokalizacja w przyrodzie

Mg (NO₃)_dwa heksahydrat występuje naturalnie w kopalniach i jaskiniach lub kawernach w postaci minerału nitromagnezytu.

Ten minerał jest obecny, gdy guano wchodzi w kontakt ze skałami bogatymi w magnez. Guano to materiał powstający z odchodów ptaków morskich i fok w bardzo suchym środowisku..

Aplikacje

Mg (NO₃)_dwa heksahydrat jest stosowany w przemyśle ceramicznym, chemicznym i rolniczym.

Związek ten jest nawozem, ponieważ dostarcza azot (N), który jest jednym z trzech podstawowych pierwiastków potrzebnych roślinom oraz magnez (Mg), który jest składnikiem drugorzędnym, również ważnym dla roślin..

W ten sposób jest używany z innymi składnikami w szklarniach i uprawach hydroponicznych. Ta ostatnia polega na uprawie roślin w roztworze wodnym z solami nawozowymi zamiast gleby.

Znajduje również zastosowanie jako katalizator w otrzymywaniu związków petrochemicznych. Pozwala na dostosowanie lepkości w określonych procesach. Bezwodny azotan magnezu stosowany jest w pirotechnice, czyli do produkcji fajerwerków.

Bezwodny azotan magnezu jest środkiem odwadniającym. Służy np. Do otrzymywania stężonego kwasu azotowego, ponieważ eliminuje wodę i koncentruje opary kwaśne do 90-95% HNO₃.

Służy również do powlekania azotanu amonu i umożliwia tworzenie się kulek tego sprasowanego materiału..

Jest przydatny w formułowaniu tuszy, tonerów (czarny proszek używany w systemach kserograficznych) i produktów koloryzujących. Służy jako wzorzec magnezu w chemii analitycznej.

Sól azotanu magnezu i Mg ceru (NO₃)_dwa•Marszczyć brwi₃)₃ Jest interesujący w eksperymentach fizycznych w niskich temperaturach, ponieważ jest stosowany jako chłodziwo w eksperymentach adiabatycznej demagnetyzacji (bez wymiany ciepła).

Ta sól magnezu i ceru została wykorzystana do ustalenia wyjątkowo niskich poziomów temperatury w skali Kelvina (bliskich zeru absolutnemu)..

W ostatnich badaniach

Kilku badaczy zastosowało Mg (NO₃)_dwa w kompozycjach z syntetycznymi i naturalnymi polimerami w celu zwiększenia przewodnictwa w akumulatorach z jonami magnezu.

Badano go również przy budowie superkondensatorów do magazynowania energii dużej mocy.

W badaniach nad chorobami

Azotan magnezu podawano szczurom laboratoryjnym z nadciśnieniem tętniczym (wysokim ciśnieniem) i stwierdzono, że skutecznie obniża ciśnienie krwi i łagodzi lub łagodzi skutki powikłań tej choroby.

Wykazał również działanie ochronne przed zaburzeniami neurologicznymi (zaburzeniami neuronalnymi) i przed śmiercią u szczurów podczas procesów zatykania tętnicy szyjnej..

Bibliografia

1. Qian, M. i in. (2018). Nadzwyczajne, porowate, kilkuwarstwowe węgle o dużej pojemności ze spalania żelu azotanu magnezu Pechini. Interfejsy ACS Appl Mater 2018, 10 (1): 381-388. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
2. Manjuladevi, R. i in. (2018). Badanie mieszanki elektrolitu polimerowego na bazie poli (alkoholu winylowego) -poly (akrylonitrylu) z azotanem magnezu do baterii magnezowej. Ionics (2018) 24: 3493. Odzyskany z link.springer.com.
3. Kiruthika, S. i in. (2019). Ekologiczny elektrolit biopolimerowy, pektyna z solą azotanu magnezu, do stosowania w urządzeniach elektrochemicznych. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Odzyskany z link.springer.com.
4. Vilskerts R. i in. (2014). Azotan magnezu osłabia wzrost ciśnienia krwi u szczurów SHR. Magnes Res 2014, 27 (1): 16–24. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
5. Kuzenkov V.S. i Krushinskii A.L. (2014). Ochronne działanie azotanu magnezu na zaburzenia neurologiczne wywołane niedokrwieniem mózgu u szczurów. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
6. Ropp, R.C. (2013). Związki ziem alkalicznych z grupy 15 (N, P, As, Sb i Bi). Azotan Magnezu. W Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Odzyskany z sciencedirect.com.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Tom 1. Wydanie czwarte. John Wiley & Sons.
8. NAS. National Library of Medicine. (2019). Azotan Magnezu. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.