fxxx.club pashto sex. hqsexvideos.net teen dp machine and red head huge tits galactic delight.pornpals.club

nude exgirlfriend fucking.Discover More Here free sex big tits hentai teen fuck. tube galore kowalskypage.club

Калийная селитра нагревание реакция

Термическое разложение нитрата калия

При термическом разложении нитратов щелочных металлов выделяется кислород, и образуются нитриты. Нагреем нитрат калия в пробирке. При плавлении начинается разложение соли, а значит и выделение кислорода.

Не прерывая нагревания, бросим в расплавленную соль раскаленный уголек. Раскаленный уголек не гаснет на поверхности нитрата – кислород поддерживает горение угля. Когда уголек сгорит, отставим горелку, разместим под пробиркой поднос с речным песком и бросим в пробирку несколько кусочков серы.

Поднос с речным песком необходим для пожарной безопасности.

Сера ярко вспыхивает в выделяющемся кислороде. Горение серы в кислороде происходит с выделением большого количества теплоты, пробирка плавится.

Мы убедились в том, что при термическом разложении нитратов щелочных металлов выделяется кислород.

Оборудование: пробирка, штатив, чашка с песком, пинцет, горелка.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с нагревательными приборами. Опыт проводить под тягой. Под пробиркой обязательно поставить сосуд с речным песком.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Введение

Происхождение названия

Сначала поговорим о ее названии. Селитра – это любая соль, которая имеет кислотный остаток NO3, взятый из азотной кислоты, т.е. является нитратом. Химическая формула обсуждаемой сейчас селитры – KNO3, значит, к ее названию необходимо добавить прилагательное "калиевая". Но существуют и другие варианты его написания. В разных источниках ее могут обозвать калийной/индийской селитрой, азотнокислым калием, нитратом калия и т.п. Все эти названия будут правильными.

Свойства

Данная селитра при нормальных условиях является бесцветными кристаллами, но измельченной она напоминает белый порошок. Также она имеет ионную структуру и гексагональную или ромбическую кристаллическую решетку. Калиевая селитра слегка гигроскопична, склонна несильно слеживаться в течении некоторого времени. Также она нелетуча и не имеет запаха. Хорошо растворяется в воде, в средней степени – в жидком аммиаке, глицерине, гидразине, не растворяется в чистых эфире и этаноле (может плохо в них растворяться только при условии, что последние разбавлены водой). Из калиевой селитры при ее медленной кристаллизации могут вырастать игольчатые и очень длинные кристаллы. При температуре 400-520 оС происходит ее разложение, при котором образуются нитрит калия и кислород.

Получение

В Средних веках и Новом времени (т.е. в тот период, когда порох находился в частом употреблении) калиевую селитру добывали из селитряниц – куч, состоящих из известняковых материалов, навоза и других перегнивающих компонентов, у которых были прослойки из хвороста или соломы. Они были накрыты дерном, удерживающим образующиеся газы. Аммиак, который образовывался из-за гниения навоза, накапливался в прослойках, нитрифицировался и становился сначала азотистой, а потом азотной кислотой. Последняя при взаимодействии с известняком образовывала нитрат кальция, далее происходило его выщелачивание водой. Когда к этой смеси добавляли древесную золу, карбонат кальция, находящийся в первой, оседал. И в результате получался раствор калиевой селитры. Взаимодействие поташа и кальциевой селитры – это древнейший способ получения калиевой селитры, который является популярным до сих пор. Хотя поташ можно заменить и сульфатом калия. Калиевую селитру можно получить в лаборатории при таких реакциях:

  • Хлорид калия и нитрат натрия.
  • Нитрат аммония и хлорид калия.
  • Гидроксид калия и азотная кислота.
  • Калий и азотная кислота.
  • Соответствующий щелочной оксид калия (К2О) и соответствующая кислота (азотная).
  • Гидроксид калия и оксид азота (5).
  • Нитрат аммония и гидроксид калия.
  • Карбонат калия и азотная кислота.
Читайте еще:  Болит поясница можно ли в баню

Нахождение в природе

В природе калиевая селитра известна как минерал нитрокалит. Места самых крупных его залежей – Чили и Ост-Индия (вот почему калиевую селитру часто называют индийской). Натуральный нитрат калия – это азотобактерии, связанные с аммиаком, который выделяется при разложении азотистых веществ. Этой связи способствуют влага и тепло, поэтому крупнейшие месторождения калиевой селитры находятся в жарких странах. Также в очень малых количествах она присутствует в животных и растениях.

В основном ее используют как ценное удобрение для растений (фото). Также она является очень важным ингредиентом в составе дымного пороха ("дымовухи", дымовой шашки). Приносит пользу эта селитра и в оптическом стекловарении, обесцвечивая и осветляя технические хрустальные стекла и придавая прочности изделиям из стекла. В пищевой промышленности эта селитра известна как консервант Е252.

Заключение

Калиевая селитра (формула KNO3) может использоваться не только в химии, но и во многих других отраслях промышленности. Она может быть как полезной, так и очень вредной для человека.

Нитрат калия
Общие
Систематическое
наименование
Нитрат калия
Сокращения в народе КС, НК
Традиционные названия Ка́лиевая селитра, кали́йная селитра, индийская селитра, Соль Петра (Salt of Peter, petersalt) [1]
Хим. формула KNO3
Рац. формула KNO3
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 101,1032 г/моль
Плотность 2,109 (16 °C)
Твёрдость 2
Термические свойства
Т. плав. 334 °C
Т. кип. с разложением °C
Т. разл. 400 °C
Тройная точка отсутствует
Мол. теплоёмк. 95,06 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования -494,00 кДж/моль
Энтальпия плавления 9,80 кДж/моль
Энтальпия сублимации 181,00 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 7757-79-1
PubChem 24434
Рег. номер EINECS 231-818-8
SMILES
Кодекс Алиментариус E252
RTECS TT3700000
ChEBI 63043
Номер ООН 1486
ChemSpider 22843
Безопасность
ЛД50 3750 мг/кг
Токсичность малотоксичен
NFPA 704

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Нитра́т ка́лия, азотноки́слый ка́лий (ка́лиевая сели́тра, кали́йная селитра, инди́йская селитра и др.) — неорганическое соединение, калиевая соль азотной кислоты с формулой K N O 3. В кристаллическом состоянии — бесцветное вещество, нелетучее, слегка гигроскопичное, без запаха. Нитрат калия хорошо растворим в воде. Практически не токсичен для живых организмов.

Встречается в природе в виде минерала нитрокалита, в Ост-Индии находится одно из крупнейших месторождений, отсюда второе название — индийская селитра. В очень малых количествах содержится в растениях и животных [2] .

Читайте еще:  Как часто поливать черенки роз под банкой

Форма кристаллов игольчатая, сами кристаллы очень длинные. Легко поддаётся очистке перекристаллизацией с минимальными потерями.

Основное применение находит в пиротехнике (до XX века особенно широко, как компонент основного в то время взрывчатого вещества — дымного (чёрного) пороха) и как калий-азотное удобрение (очень удобное соединение двух обычно плохо сочетающихся при усваивании растениями элементов).

Содержание

Физические свойства [ править | править код ]

Нитрат калия в нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы (в измельчённом состоянии белый порошок) с ионной структурой и ромбической или гексагональной кристаллической решёткой. Слегка гигроскопичен, склонен несильно слеживаться со временем. Не имеет запаха, нелетуч.

Хорошо растворим в воде, в средней степени в глицерине, жидком аммиаке, гидразине, нерастворим в чистом этаноле и эфире (в разбавленных водой растворяется плохо). Таблица растворимости в некоторых растворителях, в граммах KNO3 на 100 г H2O [3] :

Растворитель
/
Температура, °С
10 20 25 30 40 60 80 100
Вода 13,9 21,2 31,6 37,9 46,0 61,3 106,2 166,6 245,0
Жидкий аммиак 10,52 10,4
Гидразин 14

При медленной кристаллизации вырастают очень длинные игольчатые кристаллы. Нитрат калия хорошо поддаётся очистке перекристаллизацией, причём с небольшими потерями, благодаря сильному повышению растворимости с ростом температуры.

Химические свойства [ править | править код ]

  • Разлагается при 400—520 °C с образованием нитрита калияKNO2 и кислородаO2[4] (выделение последнего увеличивает пожароопасность нитрата калия):

2 K N O 3 ⟶ 2 K N O 2 + O 2 ↑ <displaystyle <mathsf <2KNO_<3>longrightarrow 2KNO_<2>+O_<2>uparrow >>>

  • Является сильным окислителем, реагирует с горючими материалами и восстановителями, при измельчении активно и нередко со взрывом. Смеси нитрата калия с некоторыми органическими материалами склонны к самовоспламенению.
  • Восстанавливается водородом в момент выделения (в реакции соляная кислота разбавленная) [4] :

Z n + 2 H C l ⟶ Z n C l 2 + 2 H 0 , <displaystyle <mathsf <2>+2H^<0>>>,>K N O 3 + 2 H 0 ⟶ K N O 2 + H 2 O . <displaystyle <mathsf <3>+2H^<0>longrightarrow KNO_<2>+H_<2>O>>.>

  • Расплав нитрата калия может быть использован для получения металлического калия электролизом, однако из-за высоких окислительных способностей нитрата калия в расплавленном состоянии предпочтительнее гидроксид калия.

Получение [ править | править код ]

В Средние Века и Новое Время (когда активно использовали порох) для получения нитрата калия служили селитря́ницы — кучи из смеси навоза (и других перегнивающих компонентов) с известняком, строительным мусором и прочим известняковым материалом с прослойками из соломы или хвороста, накрытые дёрном для удерживания образующихся газов. При гниении навоза образовывался аммиак, который накапливаясь в прослойках из соломы, подвергался нитрификации и превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Последняя, взаимодействуя с известняком, давала Ca(NO3)2, который выщелачивался водой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к осаждению CaCO3 и получению раствора нитрата калия; нередко золу добавляли сразу в кучу вместо известняка, тогда калиевая селитра получалась сразу.

C a ( N O 3 ) 2 + K 2 C O 3 ⟶ 2 K N O 3 + C a C O 3 ↓ <displaystyle <mathsf

<3>)_<2>+K_<2>CO_<3>longrightarrow 2 KNO_<3>+CaCO_<3>downarrow >>>

Реакция поташа с кальциевой селитрой (нитратом кальция) является самой древней из используемых человеком для получения нитрата калия и популярна до сих пор. Вместо поташа, впрочем, сейчас в лабораториях чаще всего используют сульфат калия, реакция очень похожа:

Читайте еще:  Под какими деревьями растут опята

C a ( N O 3 ) 2 + K 2 S O 4 ⟶ 2 K N O 3 + C a S O 4 ↓ . <displaystyle <mathsf

<3>)_<2>+K_<2>SO_<4>longrightarrow 2 KNO_<3>+CaSO_<4>downarrow >>.>

Первый способ применялся вплоть до 1854 г., когда немецкий химик К. Нёльнер изобрёл производство нитрата калия, основанное на реакции более доступных и дешевых хлорида калия и нитрата натрия, доступного в виде чилийской селитры:

K C l + N a N O 3 ⟶ K N O 3 + N a C l <displaystyle <mathsf

<3>longrightarrow KNO_<3>+NaCl>>>

Существует несколько других способов получения нитрата калия. Это взаимодействие нитрата аммония и хлорида калия с образованием нитрата калия и хлорида аммония, последний легко отделяется:

K C l + N H 4 N O 3 ⟶ K N O 3 + N H 4 C l <displaystyle <mathsf <4>NO_<3>longrightarrow KNO_<3>+NH_<4>Cl>>>

— наиболее применимая после реакции нитрата кальция с карбонатом или сульфатом калия.

K O H + H N O 3 ⟶ K N O 3 + H 2 O <displaystyle <mathsf

<3>longrightarrow KNO_<3>+H_<2>O>>> — в основном, демонстрационная реакция соответствующей кислоты и основания 21 K + 26 H N O 3 ⟶ 21 K N O 3 + N O ↑ + N 2 O ↑ + N 2 ↑ + 13 H 2 O <displaystyle <mathsf <21 K+26 HNO_<3>longrightarrow 21 KNO_<3>+NOuparrow +N_<2>Ouparrow +N_<2>uparrow +13 H_<2>O>>> — тоже демонстрационная реакция соответствующих кислоты и металла. K 2 O + 2 H N O 3 ⟶ 2 K N O 3 + H 2 O <displaystyle <mathsf <2>O+2 HNO_<3>longrightarrow 2 KNO_<3>+H_<2>O>>> — демонстрационная реакция соответствующего щелочного оксида с соответствующей кислотой.

2 K O H + N 2 O 5 ⟶ 2 K N O 3 + H 2 O , <displaystyle <mathsf <2 KOH+N_<2>O_<5>longrightarrow 2 KNO_<3>+H_<2>O>>,> N H 4 N O 3 + K O H ⟶ N H 3 ↑ + K N O 3 + H 2 O , <displaystyle <mathsf <4>NO_<3>+KOHlongrightarrow NH_<3>uparrow +KNO_<3>+H_<2>O>>,> K 2 C O 3 + 2 H N O 3 ⟶ 2 K N O 3 + H 2 O + C O 2 ↑ . <displaystyle <mathsf

<2>CO_<3>+2 HNO_<3>longrightarrow 2 KNO_<3>+H_<2>O+CO_<2>uparrow >>.>

Природные источники и месторождения [ править | править код ]

В природе нитрат калия распространён в виде минерала нитрокалита. Крупнейшее его месторождение находится в Индии. Природный нитрат калия образуется в результате разложения азотсодержащих веществ с последующим связыванием медленно выделяющегося аммиака нитробактериями, чему способствует влага и тепло, поэтому наиболее крупные залежи находятся в странах с жарким климатом [5] .

В очень малых количествах содержится в растениях и животных [2] , является промежуточным продуктом при переработке ими почвенных сульфата и карбоната калия.

Применение [ править | править код ]

Основное применение на сегодняшний день нитрат калия находит в качестве ценного удобрения, так как совмещает в себе два элемента, частично блокирующих усвоение друг друга растениями, когда находятся в составе отдельных соединений.

Применяется при изготовлении дымного пороха и некоторых других горючих смесей (например, карамельного ракетного топлива), которые почти полностью сейчас используются в производстве пиротехнических изделий.

Применяется также в электровакуумной промышленности и оптическом стекловарении для обесцвечивания и осветления технических хрустальных стёкол и придания прочности изделиям из стекла [6] .

Расплав иногда используется в химических лабораториях и у любителей химии для получения металлического калия электролизом, наряду с гидроксидом калия.

Используется в качестве сильного окислителя в металлургии, в частности, при переработке никелевых руд.

В пищевой промышленности нитрат калия применяется в качестве консерванта E252 [7] . Сам по себе он не имеет существенного антибактериального действия, но его оказывает образующийся в результате восстановления нитрит калия в мясных продуктах, в которых нитрат калия наиболее широко используется в качестве консерванта [8] .

Оцените статью
Добавить комментарий