Magnesiumnitraat (Mg (NO3) 2) structuur, eigenschappen, gebruik

De magnesiumnitraat is een anorganische vaste stof waarvan de chemische formule Mg (NO₃​_twee. Het is een ionische verbinding die wordt gevormd door de vereniging van een magnesiumkation Mg^twee+ en twee nitraatanionen NO₃^-.

Mg (GEEN₃​_twee het is een witte kristallijne vaste stof. Het is erg hygroscopisch, dat wil zeggen dat het gemakkelijk water uit de omgeving opneemt. Wanneer het in contact blijft met de omringende lucht, heeft het de neiging om zijn Mg-hexahydraat (NO₃​_twee•6H_tweeOF.

Magnesiumnitraat Hexahydraat Mg (NO₃​_twee•6H_tweeO heeft in zijn kristallijne structuur 6 moleculen water H_tweeOf voor elk molecuul Mg (NO₃​_twee. Magnesiumnitraat wordt in grotten en mijnen aangetroffen in de vorm van het mineraal nitromagnesiet.

Mg (GEEN₃​_twee commercieel verkregen door magnesiummetaal Mg te laten reageren met salpeterzuur HNO₃.

Het heeft een breed scala aan toepassingen, bijvoorbeeld in de landbouw als meststof omdat het voedingsstoffen levert voor planten zoals stikstof (N) en magnesium (Mg)..

Het wordt gebruikt in de vuurwerk- of pyrotechnische industrie en ook bij het verkrijgen van geconcentreerd salpeterzuur. Gebruikt bij chemische analyse, natuurkundige experimenten en medische en wetenschappelijke studies.

Artikel index

• 1 Structuur
• 2 Nomenclatuur
• 3 Eigenschappen
  • 3.1 Fysieke toestand
  • 3.2 Molecuulgewicht
  • 3.3 Smeltpunt
  • 3.4 Kookpunt
  • 3.5 Dichtheid
  • 3.6 Oplosbaarheid
  • 3.7 Effect van verwarming
• 4 Verkrijgen
  • 4.1 Locatie in de natuur
• 5 toepassingen
  • 5.1 In recente onderzoeken
  • 5.2 In ziektestudies
• 6 referenties

Structuur

Watervrij magnesiumnitraat bestaat uit een magnesiumkation Mg^twee+ en twee nitraatanionen NO₃^-.

Magnesiumion Mg^twee+ bezit elektronenconfiguratie: 1s^twee, 2 sec^twee 2 Blz⁶, 3s⁰, omdat het de twee elektronen van de buitenste schil (3s) heeft opgeleverd. Dit exterieur is erg stabiel.

Het NO-ion₃^- heeft een platte en symmetrische structuur.

In de structuur van NO₃^- de negatieve lading wordt continu verdeeld over de drie zuurstofatomen.

Nomenclatuur

-Watervrij magnesiumnitraat: Mg (NO₃​_twee

-Magnesiumnitraat dihydraat: Mg (NO₃​_twee•2H_tweeOF

-Magnesiumnitraat hexahydraat: Mg (NO₃​_twee•6H_tweeOF

-Magnesium dinitraat

Eigendommen

Fysieke toestand

-Mg (GEEN₃​_twee watervrij: witte vaste stof, kubische kristallen.

-Mg (GEEN₃​_twee dihydraat: witte kristallijne vaste stof.

-Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat: kleurloze vaste, monokliene kristallen

Molecuulgewicht

-Mg (GEEN₃​_twee watervrij: 148,31 g / mol

-Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat: 256,41 g / mol

Smeltpunt

-Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat: 88,9 ºC

Kookpunt

-Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat: kookt niet, ontleedt bij 330 ºC

Dichtheid

-Mg (GEEN₃​_twee watervrij: 2,32 g / cm³

-Mg (GEEN₃​_twee dihydraat: 1,456 g / cm³

-Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat: 1,464 g / cm³

Oplosbaarheid

Watervrij magnesiumnitraat is goed oplosbaar in water: 62,1 g / 100 ml bij 0 ºC; 69,5 g / 100 ml bij 20 ° C. Het is ook erg hygroscopisch, omdat het in contact met lucht snel het hexahydraat vormt.

Mg (GEEN₃​_twee dihydraat is ook goed oplosbaar in water en ethanol. Het is hygroscopisch.

Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat is ook goed oplosbaar in water. Het is matig oplosbaar in ethanol. Het is de meest stabiele van de drie in contact met lucht, dat wil zeggen, van de drie neemt hij het minste water op uit de omgeving.

Verwarmend effect

Door een waterige oplossing van Mg (NO₃​_twee Bij verdamping van water is het zout dat kristalliseert het hexahydraat: Mg (NO₃​_twee•6H_tweeO. Hexahydraat betekent dat in de vaste stof elk molecuul Mg (NO₃​_twee is gebonden aan 6 watermoleculen.

Er is ook het dihydraat Mg (NO₃​_twee•2H_tweeOf, waarin Mg (NO₃​_twee vaste stof is gebonden aan 2 watermoleculen.

Verwarming Mg hexahydraat (NO₃​_twee•6H_tweeOf het watervrije zout wordt niet verkregen, aangezien magnesiumnitraat een hoge affiniteit heeft voor water.

Om deze reden vormt het bij verhitting boven zijn smeltpunt aanvankelijk een gemengd zout van magnesiumnitraat en hydroxide Mg (NO₃​_twee•4 mg (OH)_twee.

Dit gemengde zout ontleedt bij het bereiken van 400 ºC tot magnesiumoxide MgO en er komen stikstofoxidegassen vrij..

Het verkrijgen van

Het kan worden bereid door magnesiumcarbonaat MgCO te laten reageren₃ met salpeterzuur HNO₃, het afgeven van kooldioxide CO_twee​

MgCO₃ + 2 HNO₃ → Mg (GEEN₃​_twee + CO_twee↑ + H_tweeOF

Het kan ook worden verkregen met magnesiumhydroxide Mg (OH)_twee en salpeterzuur:

Mg (OH)_twee + 2 HNO₃ → Mg (GEEN₃​_twee + 2 uur_tweeOF

Commercieel wordt het op verschillende manieren verkregen:

1- Het magnesiummetaal Mg laten reageren met salpeterzuur HNO₃.

2- Door magnesiumoxide MgO te laten reageren met salpeterzuur HNO₃.

3- Bindend magnesiumhydroxide Mg (OH)_twee en ammoniumnitraat NH₄NIET₃, vorming van het magnesiumnitraat met de ontwikkeling van ammoniak NH₃.

Locatie in de natuur

Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat komt van nature voor in mijnen en grotten of spelonken in de vorm van het mineraal nitromagnesiet.

Dit mineraal is aanwezig wanneer guano in contact komt met magnesiumrijke gesteenten. Guano is het materiaal dat ontstaat uit de uitwerpselen van zeevogels en zeehonden in zeer droge omgevingen..

Toepassingen

Mg (GEEN₃​_twee hexahydraat wordt gebruikt in de keramische, chemische en agrarische industrie.

Deze verbinding is een meststof omdat het stikstof (N) levert, een van de drie basiselementen die planten nodig hebben, en magnesium (Mg), een secundaire component die ook belangrijk is voor planten..

Op deze manier wordt het gebruikt met andere ingrediënten in kassen en in de hydrocultuur. Dit laatste bestaat uit het kweken van de planten in een waterige oplossing met kunstmestzouten in plaats van aarde.

Het wordt ook gebruikt als katalysator bij het verkrijgen van petrochemische verbindingen. Het maakt het mogelijk om de viscositeit in bepaalde processen aan te passen. Watervrij magnesiumnitraat wordt gebruikt in pyrotechniek, dat wil zeggen voor de vervaardiging van vuurwerk.

Watervrij magnesiumnitraat is een dehydratatiemiddel. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt om geconcentreerd salpeterzuur te verkrijgen, omdat het water verwijdert en zure dampen concentreert tot 90-95% HNO₃.

Het wordt ook gebruikt om ammoniumnitraat te coaten en de vorming van kralen van dit gecomprimeerde materiaal mogelijk te maken..

Het is nuttig bij de formulering van inkt, toner (zwart poeder gebruikt in fotokopieersystemen) en kleurproducten. Dient als magnesiumstandaard in analytische chemie.

Het zout van magnesiumnitraat en cerium Mg (NO₃​_twee•Frons₃​₃ Het is van belang bij natuurkundige experimenten bij lage temperaturen, omdat het wordt gebruikt als koelmiddel in adiabatische demagnetisatie-experimenten (zonder warmteoverdracht).

Dit magnesium- en ceriumzout is gebruikt om extreem lage temperatuurniveaus vast te stellen op de Kelvin-schaal (bijna het absolute nulpunt)..

In recente studies

Verschillende onderzoekers hebben Mg (NO₃​_twee in samenstellingen met synthetische en natuurlijke polymeren om de geleidbaarheid in magnesiumionbatterijen te verhogen.

Het is ook onderzocht bij de constructie van supercondensatoren voor de opslag van krachtige energie.

In ziektestudies

Magnesiumnitraat is toegediend aan laboratoriumratten met arteriële hypertensie (hoge druk) en bleek de bloeddruk effectief te verlagen en de effecten van complicaties van deze ziekte te verzachten of te verzachten..

Het heeft ook beschermende effecten aangetoond tegen neurologische aandoeningen (neuronale aandoening) en tegen de dood bij ratten tijdens verstopping van de halsslagader..

Referenties

1. Qian, M. et al. (2018). Buitengewone poreuze koolwaterstoffen met enkele laag met een hoge capaciteit van Pechini-verbranding van magnesiumnitraatgel. ACS Appl Mater Interfaces 2018, 10 (1): 381-388. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
2. Manjuladevi, R. et al. (2018). Een onderzoek naar een mengsel van polymeerelektrolyt op basis van poly (vynilalcohol) -poly (acrylonitril) met magnesiumnitraat voor magnesiumbatterijen. Ionics (2018) 24: 3493. Opgehaald van link.springer.com.
3. Kiruthika, S. et al. (2019). Milieuvriendelijke biopolymeer elektrolyt, pectine met magnesiumnitraatzout, voor toepassing in elektrochemische apparaten. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Hersteld van link.springer.com.
4. Vilskerts R. et al. (2014). Magnesiumnitraat vermindert de bloeddrukstijging bij SHR-ratten. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
5. Kuzenkov V.S. en Krushinskii A.L. (2014). Beschermend effect van magnesiumnitraat tegen neurologische aandoeningen veroorzaakt door cerebrale ischemie bij ratten. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Opgehaald van ncbi.nlm.nih.gov.
6. Ropp, R.C. (2013). Groep 15 (N, P, As, Sb en Bi) alkalische aardeverbindingen. Magnesiumnitraat. In Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Opgehaald van sciencedirect.com.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 1. Vierde editie. John Wiley & Sons.
8. ONS. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Magnesiumnitraat. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.