Составить уравнения реакций получения kno3

Нитрат калия: способы получения и химические свойства

Нитрат калия KNO₃ — соль щелочного металла калия и азотной кислоты. Белый. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается.

Относительная молекулярная масса M_r = 101,10; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,109; t_пл = 334, 5º C;

Способ получения

1. Нитрат калия можно получить при 70º С путем взаимодействия надпероксида калия и оксида азота (IV), образуется нитрат калия и кислород:

2. В результате взаимодействия разбавленной азотной кислоты и гидроксида калия образуется нитрат калия и вода:

3. В результате реакции между горячим гидроксидом калия, оксидом азота (IV) и кислородом, происходит образование нитрата калия и воды:

4. В результате взаимодействия горячего и разбавленного раствора нитрита калия и кислорода образуется нитрат калия:

5. При смешивании горячего пероксида водорода и нитрита калия в разбавленной серной кислоте происходит образование нитрата калия и воды:

Качественная реакция

Качественная реакция на нитрат калия — взаимодействие с медью при нагревании в присутствии концентрированной кислоты:

1. При взаимодействии с серной кислотой и медью, нитрат калия образует сульфат калия, нитрат меди, газ оксид азота и воду:

Химические свойства

1. Hитрат калия разлагается при температуре 400–520º С с образованием нитрита калия и кислорода:

2. Н итрат калия может реагировать с простыми веществами :

2.1. Н итрат калия реагирует со свинцом при температуре 350–400 ºС . При этом образуется нитрит калия и оксид свинца:

KNO₃ + Pb = KNO₂ + PbO

2.2. Нитрат калия реагирует при температуре 400º С с алюминием с образованием алюмината калия, оксида алюминия и азота:

2.3. Нитрат калия взаимодействует с атомным водородом в присутствии цинка и разбавленной соляной кислоты при этом образуются нитрит калия и вода:

при взаимодействии нитрата калия и водорода при кипении в присутствии алюминия и концентрированного гидроксида калия образуется газ аммиак, вода и гидроксид калия:

3KNO₃ + 8Al + 5KOH+ 18H₂O = 3NH₃↑ + 8K[Al(OH)₄]

3. Возможны реакции между нитратом калия и сложными веществами :

3.1. Нитрат калия вступает в реакцию с кислотами :

3.1.1. В результате реакции в вакууме между нитратом калия и концентрированной серной кислотой образуется гидросульфат калия и азотная кислота:

3.2. Нитрат калия взаимодействует с солями :

3.2.1. Нитрат калия реагирует с сульфатом аммония при нагревании. В результате данной реакции образуются сульфат калия, оксид азота (I) и вода:

Нитрат калия

Что такое нитрат калия

Нитрат калия – неорганическое бинарное соединение, представленное формулой KNO₃, известное также под названиями азотнокислый калий, калийная селитра, калиевая селитра. Соединение KNO₃ представляет собой бесцветный кристаллический порошок, нелетучий, не имеющий запаха, обладающий гигроскопическими свойствами. Вещество хорошо растворимо в воде. Не токсично для животных. В природе вещество KNO₃ встречается в виде минерала нитрокалита, крупнейшие залежи которого обнаружены в Ост-Индии и Чили. В незначительных количествах содержится в растениях и животных организмах.

Химические свойства и способы получения нитрата калия

Нитрат калия KNO₃ разлагается при температуре 400°C с образованием нитрита калия KNO₂ и кислорода О₂. Данное вещество выступает сильным окислителем, вступает в реакцию с горючими материалами и восстановителями. Вещество KNO₃ восстанавливается водородом в момент выделения.

В лабораторных условиях KNO₃ получают путем реакции поташа Ca(NO₃)₂ и кальциевой селитры K₂CO₃, что является древнейшим способом получения данного вещества. В настоящее время вместо поташа применяется сульфат калия K₂SO₄. Раствор нитрата калия получается путем той же реакции. Среди современных методов получения нитрата калия KNO₃ более доступным и дешевым является реакция хлорида калия KCl и нитрата натрия NaNO₃.

Области применения нитрата калия

Нитрат калия KNO₃, равно как и раствор нитрата калия, применяется как удобрение (одно из азотных удобрений, богатых калием, являющимся необходимым компонентом для роста растений). Также вещество применяется в электровакуумной промышленности, металлургии, оптическом стекловарении, при производстве пороха.

Пищевые свойства нитрата калия

Нитрат калия широко применяется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки Е252, относящейся к категории консервантов.

Консерванты – химические вещества, пищевые добавки Е200 – Е299, подавляющие рост микроорганизмов в продукте, а также предупреждающие появление неприятного запаха и вкуса продукта, развитие процессов плесневения, образование токсинов микробного происхождения.

Нитрат калия применяется в производстве:

• сыров (твердых, полутвердых, мягких);
• аналогов сыров на молочной основе;
• колбас и мясных продуктов (соленых, вареных, копченых), мясных консервов;
• рыбных продуктов (сельди, кильки соленой и в маринаде);
• продуктов из гусиной печени.

Пищевая добавка также является фиксатором окраски. Вещество добавляется в продукты питания для более длительного сохранения привлекательного внешнего вида продукта. Обладает слабовыраженным антибактериальным эффектом.

Воздействие нитрата калия на организм

Нитрат калия производит канцерогенный эффект – развитие злокачественных новообразований под воздействием внешних факторов. Однако в рекомендованных дозах E252 не оказывает вредного воздействия на организм взрослого человека. Негативное воздействие нитратов объясняется их преобразованием в организме человека в нитриты (в пищевых продуктах происходит бесконтрольное преобразование нитрата калия в нитриты) и канцерогенные нитрозамины. Количество нитратов, попадающих в организм с пищевыми добавками, в частности с E252, ничтожно мало в сравнении с содержанием данных веществ в питьевой воде, а также в овощах (в результате чрезмерного удобрения).

Длительное воздействие Е252 в малых дозах на организм может привести к развитию следующих симптомов и заболеваний:

• Сильные боли в животе
• Слабость
• Головокружение
• Психические нарушения
• Нарушение пространственной ориентации
• Аритмия
• Воспаление почек
• Анемия

Правовая информация

Нитрат калия в качестве пищевой добавки разрешен для применения в производстве продуктов питания на территории Российской Федерации и Украины, а также стран Евросоюза.

Продукты, содержащие нитрат калия, не рекомендованы для ежедневного употребления. Пищевая добавка Е252 является запрещенной для применения в производстве продуктов детского питания.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Нитрат калия: формула, получение, применение

Со многими химическими соединениями мы сталкиваемся очень часто, причем сами того не замечая. Одно из них – это нитрат калия, или индийская селитра. Кристаллический порошок прочно вошел в нашу жизнь: мы его едим (в виде добавок в различные продукты), используем в сельском хозяйстве как очень ценное и полезное удобрение, ну и просто радуемся, глядя на некоторую продукцию, в составе которой он присутствует (фейерверк).

Нитрат калия: формула и описание

Это неорганическое соединение, имеющее формулу KNO₃, — соль, образованная азотной кислотой и натрием. Его кристаллы не имеют цвета и запаха. Вещество не летучее, но обладает слабо выраженными гигроскопическими свойствами (то есть способностью впитывать влагу даже из воздуха, но в малых количествах). Нитрат калия практически не токсичен и безвреден для человека и животных. Кристаллы имеют удлиненную игольчатую форму. Очень хорошо растворим в воде (при помощи электролиза из него выделяют калий), а также в гидразине, глицерине, жидком аммиаке. Для очистки нитрата калия иногда используют способ перекристаллизации.

Природные месторождения

Калиевая селитра (KNO₃) в естественной среде встречается в основном в виде минерала нитрокалита. Самое крупное его месторождение находится в Индии. Отсюда и второе название соединения – индийская селитра. Минерал образуется в результате длительного процесса разложения азотсодержащих веществ, выделяющийся при этом аммиак связывается специфическими нитробактериями. Данная реакция происходит при высоких температурах воздуха, что и обуславливает распространенность данного минерала в странах с жарким климатом и высокой влажностью.

Химические свойства

Нитрат калия (формула KNO₃) является достаточно сильным окислителем. В измельченном состоянии он очень активно, а иногда и с взрывом реагирует с горючими материалами и некоторыми восстановителями. В реакциях с участием некоторых органических соединений он способен воспламенять и их. Селитры очень неустойчивы и при воздействии температуры разлагаются с образованием нитритов и кислорода. Не исключение и нитрат калия (уравнение: 2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂↑). Данное свойство соединения говорит о его весьма высокой пожароопасности, что требует соблюдения специальных правил хранения.

Старейший способ получения

Нитрат калия – это соль, которую начали получать еще в средние века. Для этого использовались большие компостные или навозные кучи, их называли селитряницы. Они делались с использованием известняка, различного строительного мусора, прослоек из хвороста и соломы, чтобы обеспечить доступ кислорода. Сверху, чтобы удержать внутри все выделяющиеся газы, их уплотняли дерном. Когда органика начинала активно разлагаться и гнить, то выделялся аммиак, который не выходил наружу, а оставался в прослойках хвороста и соломы, постепенно подвергаясь процессу нитрификации и трансформации сначала в азотистую, а затем азотную кислоту. Она, в свою очередь, вступала в химическое взаимодействие с находящимся в компостной куче известняком и давала в результате нитрат кальция. Далее его выщелачивали обычной золой (поташем). При этом карбонат кальция выпадал в осадок, и получался раствор нитрата калия. Его использовали в первую очередь для приготовления пороха. Это отражается следующей реакцией:

Современное получение

Способов получения данного вещества существует несколько. Вот наиболее применяемые и распространенные из них:

1. Азотной кислотой нейтрализуют гидроксид калия.
2. Абсорбция нитрозных газов гидроксидом калия.
3. Конверсионный способ, основанный на разложении нитрата натрия хлоридом калия.

Применение в сельском хозяйстве

Индийская селитра активно используется во многих сферах деятельности человека. Основное направление – сельское хозяйство, где нитрат калия применяется в качестве ценного удобрения. Оно содержит два компонента, которые крайне необходимы растениям для их активного развития. Если они вносятся по отдельности, то взаимно препятствуют друг другу в нормальном усвоении, а если вместе — процесс протекает без каких-либо осложнений. Данное удобрение очень быстро растворяется в почвенном растворе, что тоже является большим плюсом, время воздействия сведено к минимуму. Внесение нитрата калия под плодовые деревья летом и осенью увеличивает их холодостойкость и морозоустойчивость.

Иные области использования

Вторая сфера, где активно применяется нитрат калия, – это получение дымного пороха, который на данный момент в основной своей массе идет на изготовление пиротехнических изделий (военных, специализированных или развлекательных).

Применяется рассматриваемая селитра и при изготовлении твердого ракетного топлива, которое также называют карамельным из-за использования при производстве сахара (сорбита). Оно на 65 % состоит именно из нитрата калия.

Сильные окислительные свойства индийской селитры нашли применение в металлургии, а именно в процессе переработки руд, содержащих никель. Также данное вещество активно используется в области стекольной промышленности, главным образом для осветления хрусталя, повышения прочности продукции. Применяется индийская селитра и при изготовлении эмалей, иной лакокрасочной продукции.

Одна из наименее эффективных и полезных для человека сфер, где используется нитрат калия, – это пищевая промышленность. Там он известен под кодовым названием Е252 (консервант). Его используют для увеличения срока хранения продуктов, так как нитрат калия замедляет процесс размножения бактерий и различных грибков. Активно добавляется это вещество в сыры (твердые, полутвердые, мягкие), колбасы и мясную продукцию, консервированную рыбу, паштеты, изготовленные из гусиной печени. Кроме того, данная добавка улучшает окраску продукта. Достаточно вспомнить красивый, но абсолютно неестественный розовый цвет колбасы.

Важно извлечь информацию следующего характера: добавка Е252 является канцерогеном, то есть веществом, способствующим развитию рака. Несмотря на это, она разрешена к использованию на территории РФ и стран Еврозоны. Этот тот самый случай, когда химия идет против человека.