- Структура
- Номенклатура
- свойства
- Физическое состояние
- Молекулярный вес
- Температура плавления
- Точка кипения
- плотность
- Растворимость
- Эффект нагрева
- получение
- Расположение на природе
- Приложения
- В последних исследованиях
- В исследованиях болезней
- Ссылки
Нитрата магния представляет собой неорганическое вещество с химической формулой Mg (NO 3 ) 2 . Это ионное соединение, образованное объединением катиона магния Mg 2+ и двух нитрат-анионов NO 3 - .
Mg (NO 3 ) 2 - белое кристаллическое твердое вещество. Он очень гигроскопичен, то есть легко впитывает воду из окружающей среды. Оставаясь в контакте с окружающим воздухом, он имеет тенденцию образовывать свой гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O.
Нитрат магния Mg (NO 3 ) 2 порошок. Ондржей Мангл. Источник: Wikimedia Commons.
Гексагидрат нитрата магния Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O имеет в своей кристаллической структуре 6 молекул воды H 2 O на каждую молекулу Mg (NO 3 ) 2 . Нитрат магния находится в пещерах и шахтах в виде минерала нитромагнезита.
Mg (NO 3 ) 2 коммерчески получают реакцией металлического магния Mg с азотной кислотой HNO 3 .
Он имеет широкий спектр применения, например, в сельском хозяйстве в качестве удобрения, поскольку он обеспечивает питательные элементы для растений, такие как азот (N) и магний (Mg).
Он используется в производстве фейерверков или пиротехники, а также для получения концентрированной азотной кислоты. Он используется в химическом анализе, в физических экспериментах, а также в медицинских и научных исследованиях.
Структура
Безводный нитрат магния состоит из одного Mg 2+ катиона магния и два NO 3 - нитрата - анионов .
Структура Mg (NO 3 ) 2 . Эдгар 181. Источник: Wikimedia Commons.
Ион магния Mg 2+ имеет электронную конфигурацию: 1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 0 , поскольку он отказался от двух электронов самой внешней оболочки (3s). Эта конформация очень стабильна.
Ион NO 3 - имеет плоскую симметричную структуру.
Планарная структура нитрат-иона NO 3 - . Пунктирные линии указывают на равномерное распределение электронов между тремя связями NO. Benjah-bmm27. Источник: Wikimedia Commons.
В структуре NO 3 - отрицательный заряд непрерывно распределяется между тремя атомами кислорода.
Резонансные структуры нитрат-иона NO 3 - , чтобы объяснить справедливое распределение отрицательного заряда между тремя атомами кислорода. Benjah-bmm27. Источник: Wikimedia Commons.
Номенклатура
-Безводный нитрат магния: Mg (NO 3 ) 2
-Дигидрат нитрата магния: Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O
-Гексагидрат нитрата магния: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O
-Динитрат магния
свойства
Физическое состояние
-Mg (NO 3 ) 2 безводный: белое твердое вещество, кубические кристаллы.
-Дигидрат -Mg (NO 3 ) 2 : белое кристаллическое твердое вещество.
-Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 : бесцветное твердое вещество, моноклинные кристаллы
Молекулярный вес
-Mg (NO 3 ) 2 безводный: 148,31 г / моль
-Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 : 256,41 г / моль
Температура плавления
-Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 : 88,9 ºC
Точка кипения
-Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 : не кипит, разлагается при 330 ºC
плотность
-Mg (NO 3 ) 2 безводный: 2,32 г / см 3
-Mg (NO 3 ) 2 дигидрат: 1,456 г / см 3
-Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 : 1,464 г / см 3
Растворимость
Безводный нитрат магния хорошо растворяется в воде: 62,1 г / 100 мл при 0 ºC; 69,5 г / 100 мл при 20 ° C. Также он очень гигроскопичен, при контакте с воздухом быстро образует гексагидрат.
Дигидрат Mg (NO 3 ) 2 также хорошо растворяется в воде и этаноле. Он гигроскопичен.
Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 также хорошо растворяется в воде. Умеренно растворим в этаноле. Он наиболее устойчивый из трех при контакте с воздухом, то есть из трех именно тот, который меньше всего поглощает воду из окружающей среды.
Эффект нагрева
Когда водный раствор Mg (NO 3 ) 2 подвергается испарению воды, кристаллизующейся солью является гексагидрат: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O. Гексагидрат означает, что в твердом веществе каждая молекула Mg (NO 3 ) 2 присоединяется к 6 молекулам воды.
Существует также дигидрат Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O, в котором твердый Mg (NO 3 ) 2 связан с 2 молекулами воды.
Нагревание гексагидрата Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O не приводит к безводной соли, поскольку нитрат магния имеет высокое сродство к воде.
По этой причине при нагревании выше своей точки плавления он сначала образует смешанную соль нитрата магния и гидроксида Mg (NO 3 ) 2 • 4Mg (OH) 2 .
Эта смешанная соль при достижении 400 ºC разлагается на оксид магния MgO и выделяются газы оксида азота.
получение
Его можно получить реакцией карбоната магния MgCO 3 с азотной кислотой HNO 3 с выделением диоксида углерода CO 2 :
MgCO 3 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
Его также можно получить с гидроксидом магния Mg (OH) 2 и азотной кислотой:
Mg (OH) 2 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + 2 H 2 O
В промышленных масштабах его получают несколькими способами:
1- Взаимодействие металлического магния Mg с азотной кислотой HNO 3 .
2- Реакцией оксида магния MgO с азотной кислотой HNO 3 .
3- Объединение гидроксида магния Mg (OH) 2 и нитрата аммония NH 4 NO 3 , образование нитрата магния с выделением аммиака NH 3 .
Расположение на природе
Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 естественным образом встречается в шахтах, пещерах и пещерах в виде минерального нитромагнезита.
Этот минерал присутствует при контакте гуано с богатыми магнием породами. Гуано - это материал, получаемый из экскрементов морских птиц и тюленей в очень засушливых условиях.
Приложения
Гексагидрат Mg (NO 3 ) 2 используется в керамической, химической и сельскохозяйственной промышленности.
Это соединение является удобрением, потому что оно обеспечивает азот (N), который является одним из трех основных элементов, необходимых растениям, и магний (Mg), который является второстепенным компонентом, который также важен для них.
Таким образом, он используется с другими ингредиентами в теплицах и при выращивании на гидропонике. Последний заключается в выращивании растений в водном растворе с солями удобрений вместо почвы.
Гидропонное выращивание. Каналы, через которые можно наблюдать водный раствор с солями удобрений, такими как нитрат магния Mg (NO 3 ) 2 . Автор: Marsraw. Источник: Pixabay.
Он также используется в качестве катализатора при получении нефтехимических соединений. Это позволяет регулировать вязкость в определенных процессах. Безводный нитрат магния используется в пиротехнике, то есть для изготовления фейерверков.
Фейерверк содержит нитрат магния Mg (NO 3 ) 2 . Автор: Free-Photos. Источник: Pixabay.
Безводный нитрат магния является дегидратирующим агентом. Его используют, например, для получения концентрированной азотной кислоты, так как он удаляет воду и концентрирует пары кислоты до 90-95% HNO 3 .
Концентрированная азотная кислота. Первоначально загрузчик был Fabexplosive в итальянской Википедии. , Источник: Wikimedia Commons.
Он также используется для покрытия нитрата аммония и позволяет обрабатывать такой прессованный материал жемчугом.
Он используется при приготовлении чернил, тонера (черный порошок, используемый в копировальных системах) и красителей. Он служит эталоном магния в аналитической химии.
Соль нитрата церия и магния Mg (NO 3 ) 2 • Ce (NO 3 ) 3 представляет интерес для экспериментов по физике низких температур, так как она используется в качестве хладагента в экспериментах по адиабатическому размагничиванию (без теплопередачи).
Эта соль магния и церия использовалась для установления чрезвычайно низких уровней температуры по шкале Кельвина (близких к абсолютному нулю).
В последних исследованиях
Некоторые исследователи использовали Mg (NO 3 ) 2 в композициях с синтетическими и натуральными полимерами для увеличения проводимости в ионно-магниевых батареях.
Он также был исследован при создании суперконденсаторов для хранения энергии большой мощности.
В исследованиях болезней
Нитрат магния вводили лабораторным крысам с артериальной гипертензией (высоким давлением), и было обнаружено, что он эффективно снижает артериальное давление и ослабляет или смягчает последствия осложнений этого заболевания.
Он также показал защитное действие против неврологических расстройств (нейрональное расстройство) и против гибели крыс во время закупорки сонной артерии.
Ссылки
- Qian, M. et al. (2018). Необычайно пористые несколько слоев углерода высокой емкости, полученные в результате сжигания геля нитрата магния в Печини. Интерфейсы приложений ACS Mater 2018, 10 (1): 381-388. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
- Manjuladevi, R. et al. (2018). Исследование смеси полимерного электролита на основе поли (винилового спирта) и поли (акрилонитрила) с нитратом магния для магниевых батарей. Ионика (2018) 24: 3493. Восстановлено с link.springer.com.
- Kiruthika, S. et al. (2019). Экологичный биополимерный электролит, пектин с нитратной солью магния, для применения в электрохимических устройствах. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Восстановлено с link.springer.com.
- Vilskerts R. et al. (2014). Нитрат магния снижает повышение артериального давления у крыс линии SHR. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
- Кузенков В.С., Крушинский А.Л. (2014). Защитное действие нитрата магния против неврологических нарушений, спровоцированных ишемией головного мозга у крыс. Булл Эксп Биол Мед 2014, 157 (6): 721-3. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
- Ропп, RC (2013). Группа 15 (N, P, As, Sb и Bi) Щелочноземельные соединения. Нитрат магния. В энциклопедии щелочноземельных соединений. Восстановлено с sciencedirect.com.
- Кирк-Отмер (1994). Энциклопедия химической технологии. Том 1. Издание четвертое. Джон Вили и сыновья.
- Национальная медицинская библиотека США. (2019). Нитрат магния. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.