- Structuur van kaliumnitriet
- Eigendommen
- Moleculaire massa
- Dichtheid
- Smeltpunt
- Kookpunt
- Oplosbaarheid in water
- Deliquescence
- Oplosbaarheid in andere oplosmiddelen
- pH
- Nomenclatuur
- Het verkrijgen van
- Toepassingen
- Additief en reagens
- Tegengif
- Artsen
- Referenties
De kaliumnitriet een anorganisch zout met de chemische formule KNO 2 , die chemisch en farmacologisch gerelateerd is aan de kaliumnitraat KNO 3 . Zijn fysieke verschijning bestaat uit geelachtig witte kristallen, zeer hygroscopisch en daarom vervloeiend; dat wil zeggen, ze lossen snel op in vochtige omgevingen.
De formule geeft aan dat de verhouding van de K + en NO 2 - ionen 1: 1 is, en ze blijven verenigd door elektrostatische krachten of door ionische bindingen. Er zijn blijkbaar geen puur natuurlijke bronnen gevonden voor de kristallen, hoewel nitrietanionen kunnen worden aangetroffen in bodems, meststoffen, planten en dieren.
Kaliumnitrietkristallen. Bron: Leiem
De afbeelding hierboven laat zien hoe KNO 2- kristallen eruit zien , met uitgesproken gele tinten. Als deze kristallen in contact blijven met de lucht, zullen ze vocht opnemen totdat ze een waterige oplossing worden; oplossing die tot controverses heeft geleid over de vraag of het gebruik ervan voor medische doeleinden al dan niet gunstig is.
Aan de andere kant worden de kristallen, in zeer kleine hoeveelheden (200 ppm), gebruikt om vlees te verzouten en hun bescherming tegen bacteriële werking te garanderen. Evenzo verbetert KNO 2 de kleur van vlees, waardoor het roder wordt; er gelden echter verschillende beperkingen om de toxische effecten van dit zout in het lichaam te vermijden.
Structuur van kaliumnitriet
Ionen waaruit de KNO2 bestaat, worden weergegeven met een model van bollen en balken. Bron: MarinaVladivostok.
De ionen die aanwezig zijn in kaliumnitriet worden hierboven weergegeven. K + kation overeenkomt met de paarse bol, terwijl de NO 2 - anion is weergegeven door de blauwe en rode gebieden.
Het anion NO 2 - wordt weergegeven met een dubbele en een enkele binding - ; maar in werkelijkheid zijn beide bindingen een gelijk product van de resonantie van de negatieve lading tussen hen.
De K + en NO 2 - ionen trekken elkaar in de ruimte aan totdat ze een structureel patroon organiseren met de minste energie; dit is waar de afstoting tussen gelijke ladingen minimaal is. En dus creëren ze KNO 2- kristallen , waarvan de eenheidscel gevoelig is voor temperatuurveranderingen, dit zijn faseovergangen.
Bij lage temperaturen (minder dan 25 ° C) nemen KNO 2- kristallen bijvoorbeeld een monoklinisch systeem aan (fase I). Wanneer de temperatuur boven de 25 ° C komt, treedt een faseovergang op van monoklien naar rhombohedraal (fase II). Ten slotte veranderen de KNO 2- kristallen boven 40 ° C in kubusvormig (fase III).
Ook kan KNO 2 andere kristallijne fasen vertonen (fasen IV, V en VI) onder hoge druk. Hierdoor gaan de K + en NO 2 - ionen op verschillende manieren bewegen en ordenen in hun zuivere kristallen.
Eigendommen
Moleculaire massa
85,1038 g / mol.
Dichtheid
1,9150 g / ml.
Smeltpunt
440,02 ° C (maar begint te ontbinden vanaf 350 ° C, waarbij giftige dampen vrijkomen).
Kookpunt
537 ° C (explodeert).
Oplosbaarheid in water
312 g / 100 g water bij 25 ° C.
Deliquescence
Zijn oplosbaarheid in water is zodanig dat het hygroscopisch is; zo erg zelfs dat het vervloeiing vertoont en voldoende vocht absorbeert om op te lossen. Deze affiniteit voor water kan te wijten zijn aan de energetische stabiliteit die K + -ionen krijgen bij hydratatie, evenals aan een lage enthalpie van het kristalrooster voor KNO 2- kristallen .
De kristallen kunnen water opnemen zonder op te lossen om een hydraat te worden, KNO 2 · H 2 O. In het hydraat wordt het watermolecuul aangetroffen dat de ionen vergezelt, wat de kristallijne structuur verandert.
Dit hydraat (of meerdere daarvan) kan worden gevormd onder -9 ° C; bij hogere temperaturen lost het water de ionen op en hydrateert ze, waardoor het kristal vervormt.
Oplosbaarheid in andere oplosmiddelen
Enigszins oplosbaar in hete alcoholen en zeer oplosbaar in ammoniak.
pH
6-9. Waterige oplossingen zijn daarom alkalische, omdat de NO 2 - anion kan worden gehydrolyseerd.
Nomenclatuur
KNO 2 kan ook op andere manieren worden genoemd. „Kaliumnitriet” komt overeen met de naam van dit zout volgens de voorraadnomenclatuur; 'kaliumnitriet', volgens de systematische nomenclatuur, waarin de enige valentie van kalium wordt benadrukt, +1; en kaliumdioxonitraat (III), volgens de systematische nomenclatuur.
De naam 'kaliumdioxonitraat (III)' benadrukt de +3 valentie van het stikstofatoom. Hoewel het door de IUPAC de meest aanbevolen naam is voor KNO 2 , blijft 'kaliumnitriet' het handigst en het gemakkelijkst te onthouden.
Het verkrijgen van
De meest directe manier om het te synthetiseren, maar met een lagere opbrengst, is door de thermische ontleding van kaliumnitraat of salpeter bij 400 ° C of meer:
2KNO 3 => KNO 2 + O 2
Een deel van de KNO 2 wordt echter afgebroken door warmte, naast andere producten die worden gevormd.
Een andere methode om het met een hogere opbrengst te bereiden of te synthetiseren, is door de KNO 3 te verlagen in de aanwezigheid van lood, koper of zink. De vergelijking voor deze reactie is als volgt:
KNO 3 + Pb => KNO 2 + PbO
Kaliumnitraat en lood worden stoichiometrisch gemengd in een ijzeren koekenpan, waar ze smelten onder constant roeren en verwarmen gedurende een half uur. Lood (II) oxide is geel van kleur en de resulterende massa wordt heet verpulverd en behandeld met kokend water. Vervolgens wordt het hete mengsel gefilterd.
Het hete filtraat wordt gedurende vijf minuten met kooldioxide geborreld, waarna onoplosbaar loodcarbonaat, PbCO 3 , zal neerslaan . Op deze manier wordt het lood gescheiden van het filtraat. Verdund salpeterzuur wordt aan het filtraat toegevoegd tot de pH neutraal is, men laat het afkoelen en tenslotte wordt het water verdampt zodat de KNO 2- kristallen worden gevormd .
Toepassingen
Additief en reagens
Kaliumnitriet wordt gebruikt als additief om rood vlees te genezen, waardoor de smaak en kleur langer behouden blijven tijdens opslag, terwijl de werking van bacteriën en bepaalde toxines, zoals botulinum, wordt vertraagd. Daarom vertoont het een antibacteriële werking.
KNO 2 wordt geoxideerd tot NO, dat reageert met myoglobine in vlees en bijgevolg zijn natuurlijke rode kleur verandert. Later, als het vlees gaar is, krijgt het zijn karakteristieke sterke roze kleur.
Onder niet-specifieke omstandigheden reageert KNO 2 echter met vleeseiwitten waardoor nitrosaminen ontstaan, die kankerverwekkend kunnen worden.
Aan de andere kant is KNO 2 (hoewel bij voorkeur NaNO 2 ) een analytisch reagens dat kan worden gebruikt bij de synthese van azokleurstoffen (de reactie van salpeterigzuur met aromatische aminen) en bij de analyse van aminozuren.
Tegengif
Hoewel het zijn negatieve effecten heeft, werkt KNO 2 als een tegengif bij patiënten die vergiftigd zijn met cyaniden en waterstofsulfide. Het mechanisme omvat het oxideren van Fe 2+ tot Fe 3+ centra van de hemoglobine groepen produceren methemoglobine, dat vervolgens reageert met de CN - en HS - anionen .
Artsen
In het maagsap van de maag wordt het anion NO 2 - gereduceerd tot NO, waarvan bekend is dat het een vaatverwijdende werking heeft en de bloedstroom verhoogt. In andere delen van het lichaam waar de pH niet zuur genoeg is, zijn sommige enzymen, zoals xanthine oxidoreductase, verantwoordelijk voor het verminderen van NO 2 - .
KNO 2 is gebruikt om aandoeningen en ziekten zoals angina pectoris en epilepsie te behandelen (met zeer negatieve bijwerkingen).
Referenties
- Wikipedia. (2019). Kaliumnitriet. Hersteld van: en.wikipedia.org
- PrebChem. (2016). Bereiding van kaliumnitriet. Hersteld van: prepchem.com
- Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Anorganisch nitraat en nitriet en controle van de bloeddruk, Cardiovascular Research, Volume 89, Issue 3, 15 februari 2011, Pages 492-498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
- PubChem. (2019). Kaliumnitriet. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Chemische formulering. (2018). Kaliumnitriet. Hersteld van: Formulacionquimica.com
- Nationaal centrum voor het bevorderen van translationele wetenschappen. (2011). Kaliumnitriet. Hersteld van: drugs.ncats.io
- Richard J. Epley, Paul B. Addis en Joseph J. Warthesen. (1992). Nitriet in vlees. Universiteit van Minnesota.
- NR Rao, B. Prakash en M. Natarajan. (1975). Kristalstructuurtransformaties in anorganische nitrieten, nitraten en carbonaten. Afdeling Chemie, Indian Institute of Technology, Kanpur, India.