- Structuur
- Nomenclatuur
- Eigendommen
- Fysieke toestand
- Molecuulgewicht
- Smeltpunt
- Kookpunt
- Dichtheid
- Oplosbaarheid
- Verwarmend effect
- Het verkrijgen van
- Locatie in de natuur
- Toepassingen
- In recente studies
- In ziektestudies
- Referenties
Het magnesiumnitraat is een anorganische vaste stof met de chemische formule Mg (NO 3 ) 2 . Het is een ionische verbinding die wordt gevormd door de vereniging van een magnesiumkation Mg 2+ en twee nitraatanionen NO 3 - .
Mg (NO 3 ) 2 is een witte kristallijne vaste stof. Het is erg hygroscopisch, dat wil zeggen dat het gemakkelijk water uit de omgeving opneemt. Wanneer het in contact blijft met de omringende lucht, heeft het de neiging om zijn hexahydraat Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O te vormen.
Magnesiumnitraat Mg (NO 3 ) 2 poeder. Ondřej Mangl. Bron: Wikimedia Commons.
Magnesiumnitraat hexahydraat Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O heeft in zijn kristallijne structuur 6 moleculen water H 2 O voor elk molecuul Mg (NO 3 ) 2 . Magnesiumnitraat wordt in grotten en mijnen aangetroffen in de vorm van het mineraal nitromagnesiet.
Mg (NO 3 ) 2 wordt commercieel verkregen door magnesiummetaal Mg te laten reageren met salpeterzuur HNO 3 .
Het heeft een breed scala aan toepassingen, zoals in de landbouw als meststof omdat het voedingsstoffen levert voor planten zoals stikstof (N) en magnesium (Mg).
Het wordt gebruikt in de vuurwerk- of pyrotechnische industrie en ook bij het verkrijgen van geconcentreerd salpeterzuur. Het wordt gebruikt bij chemische analyse, bij natuurkundige experimenten en bij medische en wetenschappelijke studies.
Structuur
Watervrij magnesiumnitraat bestaat uit één Mg 2+ magnesiumkation en twee NO 3 - nitraatanionen .
Structuur van Mg (NO 3 ) 2 . Edgar181. Bron: Wikimedia Commons.
Het magnesiumion Mg 2+ heeft de elektronische configuratie: 1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 0 , aangezien het de twee elektronen van de buitenste schil (3s) heeft opgegeven. Dit exterieur is erg stabiel.
De NO 3 - ion heeft een platte en symmetrische structuur.
Planaire structuur van het nitraation NO 3 - . De stippellijnen geven de rechtvaardige verdeling van elektronen tussen de drie NO-bindingen aan. Benjah-bmm27. Bron: Wikimedia Commons.
In de structuur van NO 3 - wordt de negatieve lading continu verdeeld tussen de drie zuurstofatomen.
Resonantiestructuren van het nitraation NO 3 - , om de rechtvaardige verdeling van de negatieve lading tussen de drie zuurstofatomen te verklaren. Benjah-bmm27. Bron: Wikimedia Commons.
Nomenclatuur
-Watervrij magnesiumnitraat: Mg (NO 3 ) 2
-Magnesiumnitraat dihydraat: Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O
-Magnesiumnitraat hexahydraat: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O
-Magnesium dinitraat
Eigendommen
Fysieke toestand
-Mg (NO 3 ) 2 watervrij: witte vaste stof, kubieke kristallen.
-Mg (NO 3 ) 2- dihydraat: witte kristallijne vaste stof.
-Mg (NO 3 ) 2 hexahydraat: kleurloze vaste, monokliene kristallen
Molecuulgewicht
-Mg (NO 3 ) 2 watervrij: 148,31 g / mol
-Mg (NO 3 ) 2- hexahydraat: 256,41 g / mol
Smeltpunt
-Mg (NO 3 ) 2 hexahydraat: 88,9 ºC
Kookpunt
-Mg (NO 3 ) 2 hexahydraat: kookt niet, ontleedt bij 330 ºC
Dichtheid
Mg (NO 3 ) 2 watervrij: 2,32 g / cm 3
Mg (NO 3 ) 2 dihydraat: 1,456 g / cm 3
Mg (NO 3 ) 2 hexahydraat: 1,464 g / cm 3
Oplosbaarheid
Watervrij magnesiumnitraat is goed oplosbaar in water: 62,1 g / 100 ml bij 0 ºC; 69,5 g / 100 ml bij 20 ° C. Het is ook erg hygroscopisch, in contact met lucht vormt het snel het hexahydraat.
Mg (NO 3 ) 2- dihydraat is ook goed oplosbaar in water en in ethanol. Het is hygroscopisch.
Mg (NO 3 ) 2- hexahydraat is ook goed oplosbaar in water. Het is matig oplosbaar in ethanol. Het is de meest stabiele van de drie in contact met lucht, dat wil zeggen, van de drie neemt hij het minste water uit de omgeving op.
Verwarmend effect
Wanneer een waterige oplossing van Mg (NO 3 ) 2 wordt onderworpen aan verdamping van het water, is het zout dat kristalliseert het hexahydraat: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O. Hexahydraat betekent dat in de vaste stof elk molecuul Mg (NO 3 ) 2 zit vast aan 6 watermoleculen.
Er is ook het dihydraat Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O, waarin het vaste Mg (NO 3 ) 2 is gebonden aan 2 watermoleculen.
Door het Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O- hexahydraat te verwarmen wordt het watervrije zout niet verkregen, aangezien magnesiumnitraat een hoge affiniteit heeft voor water.
Om deze reden vormt het bij verhitting boven zijn smeltpunt aanvankelijk een gemengd zout van magnesiumnitraat en hydroxide Mg (NO 3 ) 2 • 4Mg (OH) 2 .
Dit gemengde zout ontleedt bij het bereiken van 400 ºC tot magnesiumoxide MgO en er komen stikstofoxidegassen vrij.
Het verkrijgen van
Het kan worden bereid door magnesiumcarbonaat MgCO 3 te laten reageren met salpeterzuur HNO 3 , waarbij kooldioxide CO 2 vrijkomt :
MgCO 3 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
Het kan ook worden verkregen met Mg (OH) 2 magnesiumhydroxide en salpeterzuur:
Mg (OH) 2 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + 2 H 2 O
Commercieel wordt het op verschillende manieren verkregen:
1- Het magnesiummetaal Mg laten reageren met salpeterzuur HNO 3 .
2- Door magnesiumoxide MgO te laten reageren met salpeterzuur HNO 3 .
3- Het verenigen van magnesiumhydroxide Mg (OH) 2 en ammoniumnitraat NH 4 NO 3 , waarbij het magnesiumnitraat wordt gevormd met het vrijkomen van ammoniak NH 3 .
Locatie in de natuur
Mg (NO 3 ) 2- hexahydraat komt van nature voor in mijnen en grotten of grotten in de vorm van het mineraal nitromagnesiet.
Dit mineraal is aanwezig wanneer guano in contact komt met magnesiumrijke rotsen. Guano is het materiaal dat ontstaat uit de uitwerpselen van zeevogels en zeehonden in zeer droge omgevingen.
Toepassingen
Mg (NO 3 ) 2- hexahydraat wordt gebruikt in de keramische, chemische en agrarische industrie.
Deze verbinding is een meststof omdat het stikstof (N) levert, een van de drie basiselementen die planten nodig hebben, en magnesium (Mg), dat ook een belangrijke secundaire component voor hen is.
Op deze manier wordt het gebruikt met andere ingrediënten in kassen en in hydrocultuur. Dit laatste bestaat uit het kweken van de planten in een waterige oplossing met kunstmestzouten in plaats van aarde.
Hydroponische teelt. De kanalen waardoor de waterige oplossing met kunstmestzouten zoals magnesiumnitraat Mg (NO 3 ) 2 kan worden waargenomen . Auteur: Marsraw. Bron: Pixabay.
Het wordt ook gebruikt als katalysator bij het verkrijgen van petrochemische verbindingen. Hiermee kan de viscositeit bij bepaalde processen worden aangepast. Watervrij magnesiumnitraat wordt gebruikt in pyrotechniek, dat wil zeggen voor de vervaardiging van vuurwerk.
Vuurwerk bevat magnesiumnitraat Mg (NO 3 ) 2 . Auteur: Free-Photos. Bron: Pixabay.
Watervrij magnesiumnitraat is een dehydratatiemiddel. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt om geconcentreerd salpeterzuur te verkrijgen, omdat het water verwijdert en zure dampen concentreert tot 90-95% HNO 3 .
Geconcentreerd salpeterzuur. De oorspronkelijke uploader was Fabexplosive op de Italiaanse Wikipedia. . Bron: Wikimedia Commons.
Het wordt ook gebruikt om ammoniumnitraat te coaten en het parelen van dergelijk gecomprimeerd materiaal mogelijk te maken.
Het is nuttig bij de formulering van inkt, toner (zwart poeder gebruikt in fotokopieersystemen) en kleurproducten. Het dient als een magnesiumstandaard in analytische chemie.
Het ceriummagnesiumnitraatzout Mg (NO 3 ) 2 • Ce (NO 3 ) 3 is van belang bij fysische experimenten bij lage temperatuur, aangezien het wordt gebruikt als koelmiddel in adiabatische demagnetisatie-experimenten (zonder warmteoverdracht).
Dit magnesium- en ceriumzout is gebruikt om extreem lage temperatuurniveaus vast te stellen op de Kelvin-schaal (bijna het absolute nulpunt).
In recente studies
Verschillende onderzoekers hebben Mg (NO 3 ) 2 gebruikt in samenstellingen met synthetische en natuurlijke polymeren om de geleidbaarheid in magnesiumionbatterijen te verhogen.
Het is ook onderzocht bij de constructie van supercondensatoren voor de opslag van krachtige energie.
In ziektestudies
Magnesiumnitraat is toegediend aan laboratoriumratten met arteriële hypertensie (hoge druk) en bleek de bloeddruk effectief te verlagen en de effecten van complicaties van deze ziekte te verzachten of te verzachten.
Het heeft ook beschermende effecten aangetoond tegen neurologische aandoeningen (neuronale aandoening) en tegen de dood bij ratten tijdens processen van verstopping van de halsslagader.
Referenties
- Qian, M. et al. (2018). Buitengewone poreuze koolwaterstoffen met een enkele laag met een hoge capaciteit door Pechini-verbranding van magnesiumnitraatgel. ACS Appl Mater Interfaces 2018, 10 (1): 381-388. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
- Manjuladevi, R. et al. (2018). Een studie over een mengsel van polymeerelektrolyt op basis van poly (vynilalcohol) -poly (acrylonitril) met magnesiumnitraat voor magnesiumbatterijen. Ionics (2018) 24: 3493. Opgehaald van link.springer.com.
- Kiruthika, S. et al. (2019). Milieuvriendelijke biopolymeer elektrolyt, pectine met magnesiumnitraatzout, voor toepassing in elektrochemische apparaten. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Hersteld van link.springer.com.
- Vilskerts R. et al. (2014). Magnesiumnitraat vermindert de bloeddrukstijging bij SHR-ratten. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
- Kuzenkov VS en Krushinskii AL (2014). Beschermend effect van magnesiumnitraat tegen neurologische aandoeningen veroorzaakt door cerebrale ischemie bij ratten. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
- Ropp, RC (2013). Groep 15 (N, P, As, Sb en Bi) alkalische aardeverbindingen. Magnesiumnitraat. In Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 1. Vierde editie. John Wiley & Sons.
- Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Magnesiumnitraat. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.