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

3411
Simon Doyle
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 Mgdwa+ 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•6HdwaLUB.

Azotan magnezu Mg (NO3)dwa sproszkowany. Ondřej Mangl [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Sześciowodzian azotanu magnezu Mg (NO3)dwa•6HdwaO 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 Mgdwa+ i dwa aniony azotanowe NO3-.

Struktura Mg (NO3)dwa. Edgar181 [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

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

Jon NO3- ma płaską i symetryczną konstrukcję.

Planarna struktura jonu azotanowego NO3-. Przerywane linie wskazują równomierny rozkład elektronów między trzema wiązaniami N-O. Benjah-bmm27 [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

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

Struktury rezonansowe jonu azotanowego NO3-, wyjaśnić sprawiedliwy rozkład ładunku ujemnego między trzema atomami tlenu. Benjah-bmm27 [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

-Bezwodny azotan magnezu: Mg (NO3)dwa

-Azotan magnezu dwuwodny: Mg (NO3)dwa•2HdwaLUB

-Sześciowodzian azotanu magnezu: Mg (NO3)dwa•6HdwaLUB

-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•6HdwaO. Sześciowodzian oznacza, że ​​w stanie stałym każda cząsteczka Mg (NO3)dwa wiąże się z 6 cząsteczkami wody.

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

Ogrzewanie heksahydratu Mg (NO3)dwa•6HdwaLub 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 COdwa:

MgCO3 + 2 HNO3 → Mg (NO3)dwa + WSPÓŁdwa↑ + HdwaLUB

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

Mg (OH)dwa + 2 HNO3 → Mg (NO3)dwa + 2 godzdwaLUB

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.

Uprawa hydroponiczna. Widać kanały, przez które krąży roztwór wodny z solami nawozowymi, takimi jak azotan magnezu Mg (NO3)dwa. Autor: Marsraw. Źródło: Pixabay.

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.

Fajerwerki zawierają azotan magnezu Mg (NO3)dwa. Autor: Free-Photos. Źródło: Pixabay.

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

Stężony kwas azotowy. Pierwotnym przesyłającym był Fabexplosive z włoskiej Wikipedii. [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)]. Źródło: Wikimedia Commons.

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.

Jeszcze bez komentarzy