- Struktura
- Nomenklatura
- Nieruchomości
- Stan fizyczny
- Waga molekularna
- Temperatura topnienia
- Temperatura wrzenia
- Gęstość
- Rozpuszczalność
- Efekt ogrzewania
- Otrzymywanie
- Lokalizacja w przyrodzie
- Aplikacje
- W ostatnich badaniach
- W badaniach nad chorobami
- Bibliografia
Azotanu magnezu jest nieorganiczna substancja stała o wzorze chemicznym Mg (NO 3 ) 2 . Jest związkiem jonowym powstałym z połączenia kationu magnezu Mg 2+ i dwóch anionów azotanowych NO 3 - .
Mg (NO 3 ) 2 jest białą krystaliczną substancją stałą. Jest bardzo higroskopijny, to znaczy łatwo wchłania wodę z otoczenia. Pozostając w kontakcie z otaczającym powietrzem, ma tendencję do tworzenia heksahydratu Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O.
Proszek azotanu magnezu Mg (NO 3 ) 2 . Ondřej Mangl. Źródło: Wikimedia Commons.
Sześciowodzian azotanu magnezu Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O ma w swojej strukturze krystalicznej 6 cząsteczek wody H 2 O na każdą cząsteczkę Mg (NO 3 ) 2 . Azotan magnezu występuje w jaskiniach i kopalniach w postaci minerału nitromagnezytu.
Mg (NO 3 ) 2 uzyskuje się w handlu w reakcji magnezu metalicznego Mg z kwasem azotowym HNO 3 .
Ma szerokie zastosowanie, np. 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. Jest używany w analizie chemicznej, w eksperymentach fizycznych oraz w badaniach medycznych i naukowych.
Struktura
Bezwodny azotan magnezu składa się z jednego Mg 2+ kation magnezu i dwa NO 3 - anionów azotanowych .
Struktura Mg (NO 3 ) 2 . Edgar181. Źródło: Wikimedia Commons.
Jon magnezu Mg 2+ ma konfigurację elektronową: 1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 0 , ponieważ oddał dwa elektrony z najbardziej zewnętrznej powłoki (3s). Ta konformacja jest bardzo stabilna.
Jon NO 3 - ma płaską i symetryczną budowę.
Planarna struktura jonu azotanowego NO 3 - . Przerywane linie wskazują sprawiedliwy rozkład elektronów między trzema wiązaniami NO. Benjah-bmm27. Źródło: Wikimedia Commons.
W strukturze NO 3 - ładunek ujemny jest w sposób ciągły rozprowadzany między trzema atomami tlenu.
Struktury rezonansowe jonu azotanowego NO 3 - , aby wyjaśnić równomierny rozkład ładunku ujemnego między trzema atomami tlenu. Benjah-bmm27. Źródło: Wikimedia Commons.
Nomenklatura
-Bezwodny azotan magnezu: Mg (NO 3 ) 2
-Diwodzian azotanu magnezu: Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O
- Sześciowodzian azotanu magnezu: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O
-Diazotan magnezu
Nieruchomości
Stan fizyczny
-Mg (NO 3 ) 2 bezwodny: białe ciało stałe, sześcienne kryształy.
-Mg (NO 3 ) 2 dihydrat: biała krystaliczna substancja stała.
-Mg (NO 3 ) 2 heksahydrat: bezbarwne ciało stałe, jednoskośne kryształy
Waga molekularna
-Mg (NO 3 ) 2 bezwodny: 148,31 g / mol
-Mg (NO 3 ) 2 heksahydrat: 256,41 g / mol
Temperatura topnienia
-Mg (NO 3 ) 2 heksahydrat: 88,9 ºC
Temperatura wrzenia
-Mg (NO 3 ) 2 heksahydrat: nie wrze , rozkłada się w temperaturze 330 ºC
Gęstość
-Mg (NO 3 ) 2 bezwodny: 2,32 g / cm 3
-Mg (NO 3 ) 2 dwuwodzian: 1,456 g / cm 3
-Mg (NO 3 ) 2 heksahydrat: 1464 g / cm 3
Rozpuszczalność
Bezwodny azotan magnezu jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie: 62,1 g / 100 ml w 0 ° C; 69,5 g / 100 ml w temperaturze 20 ° C Jest również bardzo higroskopijny, w kontakcie z powietrzem szybko tworzy heksahydrat.
Dihydrat Mg (NO 3 ) 2 jest również bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie i etanolu. Jest higroskopijny.
Sześciowodzian Mg (NO 3 ) 2 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
Gdy wodny roztwór Mg (NO 3 ) 2 jest poddawany odparowaniu wody, krystalizującą solą jest heksahydrat: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O. Sześciowodzian oznacza, że w stanie stałym każda cząsteczka Mg (NO 3 ) 2 jest przyłączona do 6 cząsteczek wody.
Istnieje również dwuwodzian Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O, w którym stały Mg (NO 3 ) 2 jest związany z 2 cząsteczkami wody.
Podgrzewanie heksahydratu Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O nie prowadzi do otrzymania 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 (NO 3 ) 2 • 4Mg (OH) 2 .
Ta mieszana sól po osiągnięciu 400 ° C rozkłada się na tlenek magnezu MgO i uwalniane są gazy tlenków azotu.
Otrzymywanie
Można go otrzymać w reakcji węglanu magnezu MgCO 3 z kwasem azotowym HNO 3 , wydzielając dwutlenek węgla CO 2 :
MgCO 3 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
Można go również otrzymać z wodorotlenkiem magnezu Mg (OH) 2 i kwasem azotowym:
Mg (OH) 2 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + 2 H 2 O
Komercyjnie uzyskuje się go na kilka sposobów:
1- Reagowanie metalicznego magnezu Mg z kwasem azotowym HNO 3 .
2- Reagując tlenek magnezu MgO z kwasem azotowym HNO 3 .
3- Łączący wodorotlenek magnezu Mg (OH) 2 i azotan amonu NH 4 NO 3 , tworząc azotan magnezu z uwolnieniem amoniaku NH 3 .
Lokalizacja w przyrodzie
Sześciowodzian Mg (NO 3 ) 2 występuje naturalnie w kopalniach i jaskiniach w postaci mineralnego 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
Sześciowodzian Mg (NO 3 ) 2 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 dla nich również ważnym składnikiem drugorzędnym.
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. Kanały, przez które można obserwować wodny roztwór soli nawozowych, np. Azotanu magnezu Mg (NO 3 ) 2 . Autor: Marsraw. Źródło: Pixabay.
Znajduje również zastosowanie jako katalizator w otrzymywaniu związków petrochemicznych. Pozwala na regulację lepkości w określonych procesach. Bezwodny azotan magnezu stosowany jest w pirotechnice, czyli do produkcji fajerwerków.
Fajerwerki zawierają azotan magnezu Mg (NO 3 ) 2 . Autor: Free-Photos. Źródło: Pixabay.
Bezwodny azotan magnezu jest środkiem odwadniającym. Służy np. Do otrzymywania stężonego kwasu azotowego, który usuwa wodę i koncentruje opary kwaśne do 90-95% HNO 3 .
Stężony kwas azotowy. Pierwotnym przesyłającym był Fabexplosive z włoskiej Wikipedii. . Źródło: Wikimedia Commons.
Służy również do powlekania azotanu amonu i umożliwia perłowanie tak 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 azotanowo-cerowo-magnezowa Mg (NO 3 ) 2 • Ce (NO 3 ) 3 jest interesująca w niskotemperaturowych eksperymentach fizycznych, ponieważ jest stosowana 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 (NO 3 ) 2 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
Szczurom laboratoryjnym z nadciśnieniem tętniczym (wysokim ciśnieniem) podano azotan magnezu 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
- 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.
- Manjuladevi, R. i in. (2018). Badanie mieszanki elektrolitu polimerowego na bazie poli (alkoholu winilowego) -poly (akrylonitrylu) z azotanem magnezu do baterii magnezowej. Ionics (2018) 24: 3493. Odzyskany z link.springer.com.
- 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.
- 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.
- Kuzenkov VS i Krushinskii AL (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.
- Ropp, RC (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.
- Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Tom 1. Wydanie czwarte. John Wiley & Sons.
- Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych. (2019). Azotan magnezu. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.