Magnesiumnitrat (Mg (NO3) 2) struktur, egenskaper, användningsområden

De magnesiumnitrat är en oorganisk fast substans vars kemiska formel är Mg (NO₃)_två. Det är en jonförening bildad genom förening av en magnesiumkation Mg^två+ och två nitratanjoner NO₃^-.

Mg (NO₃)_två det är ett vitt kristallint fast ämne. Det är mycket hygroskopiskt, det vill säga det absorberar lätt vatten från miljön. När den förblir i kontakt med den omgivande luften tenderar den att bilda sitt Mg-hexahydrat (NO₃)_två•6H_tvåELLER.

Magnesiumnitrat Hexahydrat Mg (NO₃)_två•6H_tvåO har i sin kristallstruktur 6 molekyler vatten H_tvåEller för varje molekyl Mg (NO₃)_två. Magnesiumnitrat finns i grottor och gruvor i form av mineralet nitromagnesit.

Mg (NO₃)_två erhålls kommersiellt genom att reagera magnesiummetall Mg med salpetersyra HNO₃.

Den har en mängd olika användningsområden, till exempel inom jordbruket som gödningsmedel eftersom det ger näringsämnen för växter som kväve (N) och magnesium (Mg)..

Det används i fyrverkerier eller pyroteknisk industri och även för att erhålla koncentrerad salpetersyra. Används i kemisk analys, fysikförsök och medicinska och vetenskapliga studier.

Artikelindex

• 1 Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 fastigheter
  • 3.1 Fysiskt tillstånd
  • 3.2 Molekylvikt
  • 3.3 Smältpunkt
  • 3.4 Kokpunkt
  • 3.5 Densitet
  • 3.6 Löslighet
  • 3.7 Effekt av uppvärmning
• 4 Skaffa
  • 4.1 Plats i naturen
• 5 användningsområden
  • 5.1 I senare studier
  • 5.2 I sjukdomsstudier
• 6 Referenser

Strukturera

Vattenfritt magnesiumnitrat består av en magnesiumkation Mg^två+ och två nitratanjoner NO₃^-.

Magnesiumjon Mg^två+ har elektronkonfiguration: 1s^två, 2s^två 2 s⁶, 3s⁰, eftersom det har gett de två elektronerna i det yttersta skalet (3s). Denna konformation är mycket stabil.

NO-jonen₃^- har en platt och symmetrisk struktur.

I strukturen av NO₃^- den negativa laddningen fördelas kontinuerligt mellan de tre syreatomerna.

Nomenklatur

-Vattenfritt magnesiumnitrat: Mg (NO₃)_två

-Magnesiumnitratdihydrat: Mg (NO₃)_två•2H_tvåELLER

-Magnesiumnitrathexahydrat: Mg (NO₃)_två•6H_tvåELLER

-Magnesium dinitrat

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

-Mg (NO₃)_två vattenfri: vita fasta, kubiska kristaller.

-Mg (NO₃)_två dihydrat: vitt kristallint fast ämne.

-Mg (NO₃)_två hexahydrat: färglösa fasta, monokliniska kristaller

Molekylvikt

-Mg (NO₃)_två vattenfri: 148,31 g / mol

-Mg (NO₃)_två hexahydrat: 256,41 g / mol

Smältpunkt

-Mg (NO₃)_två hexahydrat: 88,9 ºC

Kokpunkt

-Mg (NO₃)_två hexahydrat: kokar inte, sönderdelas vid 330 ºC

Densitet

-Mg (NO₃)_två vattenfri: 2,32 g / cm³

-Mg (NO₃)_två dihydrat: 1,456 g / cm³

-Mg (NO₃)_två hexahydrat: 1464 g / cm³

Löslighet

Vattenfritt magnesiumnitrat är mycket lösligt i vatten: 62,1 g / 100 ml vid 0 ° C; 69,5 g / 100 ml vid 20 ° C Det är också mycket hygroskopiskt, eftersom det är i kontakt med luft snabbt bildar hexahydrat.

Mg (NO₃)_två dihydrat är också mycket lösligt i vatten och etanol. Det är hygroskopiskt.

Mg (NO₃)_två hexahydrat är också mycket lösligt i vatten. Det är måttligt lösligt i etanol. Det är den mest stabila av de tre som är i kontakt med luft, det vill säga av de tre som absorberar minst vatten från miljön.

Uppvärmningseffekt

Genom att utsätta en vattenlösning av Mg (NO₃)_två Vid avdunstning av vatten är saltet som kristalliserar hexahydrat: Mg (NO₃)_två•6H_tvåO. Hexahydrat betyder att i det fasta ämnet varje molekyl Mg (NO₃)_två är bunden till 6 vattenmolekyler.

Det finns också dihydratet Mg (NO₃)_två•2H_tvåEller, där Mg (NO₃)_två fast ämne binds till 2 vattenmolekyler.

Uppvärmning av Mg hexahydrat (NO₃)_två•6H_tvåEller det vattenfria saltet erhålls inte, eftersom magnesiumnitrat har hög affinitet för vatten.

Av denna anledning bildar den initialt ett blandat salt av magnesiumnitrat och hydroxid Mg (NO₃)_två•4 mg (OH)_två.

När detta blandade salt når 400 ºC, sönderdelas det till magnesiumoxid MgO och kväveoxidgas frigörs..

Erhållande

Den kan framställas genom att reagera magnesiumkarbonat MgCO₃ med salpetersyra HNO₃, avger koldioxid CO_två:

MgCO₃ + 2 HNO₃ → Mg (NEJ₃)_två + CO_två↑ + H_tvåELLER

Det kan också erhållas med magnesiumhydroxid Mg (OH)_två och salpetersyra:

Mg (OH)_två + 2 HNO₃ → Mg (NO₃)_två + 2 timmar_tvåELLER

Kommersiellt erhålls det på flera sätt:

1- Reaktion av magnesiummetallen Mg med salpetersyra HNO₃.

2- Genom att reagera magnesiumoxid MgO med salpetersyra HNO₃.

3- Bindande magnesiumhydroxid Mg (OH)_två och ammoniumnitrat NH₄INTE₃, bilda magnesiumnitrat med utvecklingen av ammoniak NH₃.

Plats i naturen

Mg (NO₃)_två hexahydrat förekommer naturligt i gruvor och grottor eller grottor i form av mineralet nitromagnesit.

Detta mineral finns när guano kommer i kontakt med magnesiumrika bergarter. Guano är materialet som härrör från avföring av sjöfåglar och sälar i mycket torra miljöer..

Applikationer

Mg (NO₃)_två hexahydrat används i keramik-, kemi- och jordbruksindustrin.

Denna förening är ett gödningsmedel eftersom den ger kväve (N), som är ett av de tre grundläggande element som krävs av växter, och magnesium (Mg), som är en sekundär komponent som också är viktig för växter..

På detta sätt används den med andra ingredienser i växthus och i hydroponisk odling. Den senare består av att odla växterna i en vattenlösning med gödningssalter istället för jord.

Det används också som en katalysator vid erhållande av petrokemiska föreningar. Det gör det möjligt att justera viskositeten i vissa processer. Vattenfritt magnesiumnitrat används i pyroteknik, det vill säga för tillverkning av fyrverkerier.

Vattenfritt magnesiumnitrat är ett uttorkningsmedel. Den används till exempel för att erhålla koncentrerad salpetersyra, eftersom den eliminerar vatten och koncentrerar syraångor upp till 90-95% HNO₃.

Det används också för att belägga ammoniumnitrat och möjliggöra bildandet av pärlor av detta komprimerade material..

Det är användbart vid beredning av bläck, toner (svart pulver som används i kopieringssystem) och färgprodukter. Fungerar som en magnesiumstandard inom analytisk kemi.

Saltet av magnesiumnitrat och cerium Mg (NO₃)_två•Rynka pannan₃)₃ Det är av intresse för fysikförsök vid låga temperaturer, eftersom det används som kylvätska i adiabatiska demagnetiseringsexperiment (utan värmeöverföring).

Detta magnesium- och ceriumsalt har använts för att fastställa extremt låga temperaturnivåer på Kelvin-skalan (nära absolut noll)..

I de senaste studierna

Flera forskare har använt Mg (NO₃)_två i kompositioner med syntetiska och naturliga polymerer för att öka konduktiviteten i magnesiumjonbatterier.

Det har också undersökts i konstruktionen av superkondensatorer för lagring av högeffektiv energi.

I sjukdomsstudier

Magnesiumnitrat har administrerats till laboratorieråttor med arteriell hypertoni (högt tryck) och har visat sig effektivt sänka blodtrycket och dämpa eller mildra effekterna av komplikationer av denna sjukdom.

Det har också visat skyddande effekter mot neurologiska störningar (neuronal störning) och mot död hos råttor under halsproppsproggningsprocesser..

Referenser

1. Qian, M. et al. (2018). Extraordinära porösa fåskiktskol med hög kapacitans från Pechini-förbränning av magnesiumnitratgel. ACS Appl Mater-gränssnitt 2018, 10 (1): 381-388. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
2. Manjuladevi, R. et al. (2018). En studie om blandad polymerelektrolyt baserad på poly (vynilalkohol) -poly (akrylnitril) med magnesiumnitrat för magnesiumbatteri. Ionics (2018) 24: 3493. Återställd från link.springer.com.
3. Kiruthika, S. et al. (2019). Miljövänlig biopolymerelektrolyt, pektin med magnesiumnitratsalt, för applicering i elektrokemiska anordningar. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Återställd från link.springer.com.
4. Vilskerts R. et al. (2014). Magnesiumnitrat dämpar blodtrycksökningen hos SHR-råttor. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
5. Kuzenkov V.S. och Krushinskii A.L. (2014). Skyddseffekt av magnesiumnitrat mot neurologiska störningar som orsakas av cerebral ischemi hos råttor. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Återställd från ncbi.nlm.nih.gov.
6. Ropp, R.C. (2013). Grupp 15 (N, P, As, Sb och Bi) Alkaliska jordföreningar. Magnesiumnitrat. I Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Återställd från sciencedirect.com.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Volym 1. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
8. USA National Library of Medicine. (2019). Magnesiumnitrat. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.