- Будова
- Номенклатура
- Властивості
- Фізичний стан
- Молекулярна маса
- Точка плавлення
- Точка кипіння
- Щільність
- Розчинність
- Нагрівальний ефект
- Отримання
- Розташування в природі
- Програми
- В останніх дослідженнях
- У дослідженнях хвороб
- Список літератури
Нітрату магнію являє собою неорганічне речовина з хімічною формулою Mg (NO 3 ) 2 . Це іонна сполука, утворена об'єднанням катіону магнію Mg 2+ та двох аніон нітратів NO 3 - .
Mg (NO 3 ) 2 - біле кристалічне тверде речовина. Він дуже гігроскопічний, тобто легко поглинає воду з навколишнього середовища. Залишаючись у контакті з навколишнім повітрям, він має тенденцію до утворення свого гексагідрату Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O.
Порошок магнію нітрату Mg (NO 3 ) 2 . Ондржей Мангл. Джерело: Wikimedia Commons.
Гексагідрат магнію нітрату Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O має у своїй кристалічній структурі 6 молекул води H 2 O для кожної молекули Mg (NO 3 ) 2 . Нітрат магнію міститься в печерах і шахтах у вигляді мінералу нітромагнезиту.
Mg (NO 3 ) 2 отримують комерційно шляхом взаємодії магнію магнію Mg з азотною кислотою HNO 3 .
Він має широке різноманіття використання, наприклад, у сільському господарстві як добрива, оскільки забезпечує живильні елементи для рослин, такі як азот (N) та магній (Mg).
Його використовують у галузі феєрверків чи піротехніки, а також для отримання концентрованої азотної кислоти. Його використовують у хімічному аналізі, у фізичних експериментах, у медичних та наукових дослідженнях.
Будова
Безводний нітрат магнію складається з одного катіона магнію Mg 2+ та двох аніонів NO 3 - нітратів .
Структура Mg (NO 3 ) 2 . Едгар181. Джерело: Wikimedia Commons.
Іон магнію Mg 2+ має електронну конфігурацію: 1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 0 , оскільки він відмовився від двох електронів найбільш зовнішньої оболонки (3s). Ця конформація дуже стійка.
Іон NO 3 - має плоску і симетричну структуру.
Плоска структура нітратного іона NO 3 - . Пунктирні лінії вказують на справедливий розподіл електронів між трьома зв’язками NO. Benjah-bmm27. Джерело: Wikimedia Commons.
У структурі NO 3 - негативний заряд безперервно розподіляються між трьома атомами кисню.
Резонансні структури нітратного іона NO 3 - для пояснення справедливого розподілу негативного заряду між трьома атомами кисню. Benjah-bmm27. Джерело: Wikimedia Commons.
Номенклатура
-Безводний нітрат магнію: Mg (NO 3 ) 2
-Дідгідрат нітрату магнію: Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O
-Гексагідрат нітрату магнію: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O
-Дінітрат магнію
Властивості
Фізичний стан
-Mg (NO 3 ) 2 безводний: білі тверді речовини, кубічні кристали.
-Мг (NO 3 ) 2 дигідрат: біла кристалічна тверда речовина.
Гексагідрат -Mg (NO 3 ) 2 : безбарвні тверді моноклінічні кристали
Молекулярна маса
-Мг (NO 3 ) 2 безводний: 148,31 г / моль
-Мг (NO 3 ) 2 гексагідрат: 256,41 г / моль
Точка плавлення
-Мг (NO 3 ) 2 гексагідрат: 88,9 ºC
Точка кипіння
Гексагідрат -Mg (NO 3 ) 2 : не кипить, розкладається при 330 ºC
Щільність
-Мг (NO 3 ) 2 безводний: 2,32 г / см 3
-Мг (NO 3 ) 2 дигідрат: 1,456 г / см 3
-Мг (NO 3 ) 2 гексагідрат: 1,464 г / см 3
Розчинність
Безводний нітрат магнію дуже розчинний у воді: 62,1 г / 100 мл при 0 ° С; 69,5 г / 100 мл при 20 ° С. Це також дуже гігроскопічно, при контакті з повітрям швидко утворюється гексагідрат.
Дигідрат Mg (NO 3 ) 2 також дуже розчинний у воді та в етанолі. Він гігроскопічний.
Гексагідрат Mg (NO 3 ) 2 також дуже розчинний у воді. Він помірно розчинний у етанолі. Це найстійкіший з трьох, що контактують з повітрям, тобто з трьох він є тим, що поглинає найменше води з навколишнього середовища.
Нагрівальний ефект
Коли водний розчин Mg (NO 3 ) 2 піддається випаровуванню води, кристалізована сіль - гексагідрат: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O. Гексагідрат означає, що в твердій речовині кожна молекула Mg (NO 3 ) 2 приєднано до 6 молекул води.
Існує також дигідрат Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O, в якому твердий Mg (NO 3 ) 2 пов'язаний з 2 молекулами води.
Нагрівання гексагідрату Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O не дає безводну сіль, оскільки нітрат магнію має високу спорідненість до води.
З цієї причини, нагріваючись вище своєї температури плавлення, вона спочатку утворює змішану сіль нітрату магнію та гідроксиду Mg (NO 3 ) 2 • 4Mg (OH) 2 .
Ця змішана сіль, досягнувши 400 ºC, розкладається до оксиду магнію MgO і виділяються гази оксиду азоту.
Отримання
Його можна приготувати, взаємодіючи з карбонатом магнію MgCO 3 з азотною кислотою HNO 3 , виділяючи вуглекислий газ CO 2 :
MgCO 3 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
Його також можна отримати з Mg (OH) 2 гідроксидом магнію та азотною кислотою:
Mg (OH) 2 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + 2 H 2 O
Комерційно його отримують кількома способами:
1- Реагування металевого магнію Mg з азотною кислотою HNO 3 .
2- Взаємодією оксиду магнію MgO з азотною кислотою HNO 3 .
3- Об'єднання магнію гідроксиду Mg (OH) 2 та аміачної селітри NH 4 NO 3 , утворюючи нітрат магнію з виділенням аміаку NH 3 .
Розташування в природі
Гексагідрат Mg (NO 3 ) 2 природним чином зустрічається в шахтах і печерах або печерах у вигляді мінералу нітромагнезиту.
Цей мінерал присутній, коли гуано контактує з породами, багатими магнієм. Гуано - матеріал, що утворюється в результаті екскрементів морських птахів і тюленів в дуже сухих умовах.
Програми
Гексагідрат Mg (NO 3 ) 2 використовується в керамічній, хімічній та сільськогосподарській промисловості.
Ця сполука є добривом, оскільки вона забезпечує азот (N), який є одним з трьох основних елементів, необхідних рослинам, і магній (Mg), який є також важливим для них вторинним компонентом.
Таким чином його використовують разом з іншими інгредієнтами в теплицях та при гідропонному вирощуванні. Останнє полягає у вирощуванні рослин у водному розчині з солями добрив замість ґрунту.
Гідропонічне культивування. Канали, по яких можна спостерігати водний розчин з солями добрив, такими як нітрат магнію Mg (NO 3 ) 2 . Автор: Marsraw. Джерело: Pixabay.
Він також використовується як каталізатор для отримання нафтохімічних сполук. Це дозволяє регулювати в'язкість в певних процесах. Безводний нітрат магнію використовується в піротехніці, тобто для виготовлення феєрверків.
Феєрверки містять нітрат магнію Mg (NO 3 ) 2 . Автор: Free-Photos. Джерело: Pixabay.
Безводний нітрат магнію є зневоднюючим засобом. Його використовують, наприклад, для отримання концентрованої азотної кислоти, оскільки вона видаляє воду і концентрує пари кислот до 90-95% HNO 3 .
Концентрована азотна кислота. Оригінальним завантажувачем був Fabexplosive в італійській Вікіпедії. . Джерело: Wikimedia Commons.
Він також застосовується для покриття аміачної селітри і для отримання перлів із такого стисненого матеріалу.
Він корисний при формуванні чорнила, тонера (чорний порошок, який використовується в системах фотокопіювання) та фарбувальних продуктів. Він служить стандартом магнію в аналітичній хімії.
Сіль нітрату магнію церію Mg (NO 3 ) 2 • Ce (NO 3 ) 3 представляє інтерес у фізичних експериментах з низькою температурою, оскільки вона використовується в якості теплоносія в експериментах адіабатичної демагнітизації (без передачі тепла).
Ця магнієва та церієва сіль використовувались для встановлення надзвичайно низьких температурних показників за шкалою Кельвіна (близьких до абсолютного нуля).
В останніх дослідженнях
Кілька дослідників використовували Mg (NO 3 ) 2 у композиціях із синтетичних та природних полімерів для підвищення провідності в іонних батареях магнію.
Це також було досліджено при будівництві суперконденсаторів для зберігання енергії високої потужності.
У дослідженнях хвороб
Нітрат магнію вводили лабораторним щурам з артеріальною гіпертензією (високим тиском), і було виявлено, що воно ефективно знижує артеріальний тиск і послаблює або пом’якшує наслідки ускладнень цього захворювання.
Він також показав захисну дію проти неврологічних розладів (нейронних розладів) та проти загибелі щурів під час процесів закупорки сонної артерії.
Список літератури
- Циан, М. та ін. (2018). Надзвичайні пористі малошарові вуглецю високої ємності при спалюванні гелі нітрату магнію. Інтерфейси ACS Appl Mater 2018, 10 (1): 381-388. Відновлено з ncbi.nlm.nih.gov.
- Манджуладеві, Р. та ін. (2018). Дослідження суміші полімерного електроліту на основі полі (винілового спирту) -полі (акрилонітрил) з магнієвою селітрою для магнієвої батареї. Іоніка (2018) 24: 3493. Відновлено з link.springer.com.
- Кірутіка, С. та ін. (2019). Екологічно чистий біополімерний електроліт, пектин з сіллю нітрату магнію для застосування в електрохімічних пристроях. J Твердотільна електрохімія (2019) 23: 2181. Відновлено з link.springer.com.
- Vilskerts R. et al. (2014). Нітрат магнію послаблює підвищення артеріального тиску у ЩР-щурів. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Відновлено з ncbi.nlm.nih.gov.
- Кузенков В.С., Крушинський А.Л. (2014). Захисна дія нітрату магнію проти неврологічних порушень, спровокованих ішемією головного мозку у щурів. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Відновлено з ncbi.nlm.nih.gov.
- Ropp, RC (2013). Група 15 (N, P, As, Sb і Bi) лужноземельних сполук. Нітрат магнію. В Енциклопедії лужноземельних сполук. Відновлено з sciencedirect.com.
- Кірк-Отмер (1994). Енциклопедія хімічної технології. Том 1. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
- Національна медична бібліотека США. (2019). Нітрат магнію. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.