Чилийска селитра: формула и свойства. Химическа формула на селитра

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-02 13:50

Съвременното изследване на веществата позволява да се открият всичките им нови възможности. Така че значително разширете основните области на приложение. Например в селското стопанство са известни стотици различни торове, които могат да помогнат на култивираните растения да растат, да вегетират и да дават плодове. Само една от тях е чилийската селитра, която е открита още през 18-ти век.

Синоними за имена

Интересно е, че едно вещество понякога се характеризира с цяла поредица от различни имена. В крайна сметка някои са дадени от хората в ежедневието, други идват от депозит, трети са източници от рационална химическа номенклатура на съединения.

Така се случи с въпросното вещество. Чилийската селитра има следните синоними за името:

• натриев нитрат;
• натриев нитрат;
• натриев нитрат;
• натриев нитрат;
• нитронатрит.

Всеки от тях отразява някаква информация за това вещество. Например, натриевият нитрат говори за състава на съединението и следователно показва каква ще бъде химическата формула на селитра. Същата информация ни дават някои други синоними. Думата "чилийски"уникално характеризира основните източници на находище на този минерал.

Химическа формула на селитра

Елементарният състав на материята се характеризира със следните компоненти: един натриев атом, един азотен атом и три кислородни атома. Следователно можем да заключим как от химическа гледна точка ще изглежда чилийският нитрат. Формулата ще бъде написана като NaNO_{3. Като процент, качественият състав ще бъде изразен както следва: съответно 26/16/58%.}

Кристалната структура на молекулярната решетка на натриевия нитрат е триъгълен ромбоедър. В тях кислородните атоми са тясно групирани около централния азот, държани близо до него чрез ковалентни полярни взаимодействия. Така се образува единичен йон NO₃^-, който се нарича киселинен остатък. В същото време положително зареденият натриев катион Na^{+ се намира във външната сфера. Следователно между противоположно заредените частици възниква силно електростатично привличане. В резултат на това се образува йонна връзка.}

Видът на кристала е подобен на този на фелдшпат (калцит). Следователно не само чилийската селитра има такава структура. Химическата формула отразява два вида химични връзки в една молекула наведнъж:

• ковалентен полярен;
• jonic.

Редът на свързване на атомите в една молекула също е ясно проследен, следователно, използвайки формулата, е лесно да се изчислят валентностите и степените на окисление както на атомите, така и на йоните.

Химически класвръзки

Сред неорганичните съединения има голямо разнообразие. Следователно всички те обикновено се разделят на класове според техните свойства и според особеностите на състава и структурата на молекулите.

Чилийската селитра не е изключение. Формулата NaNO_{3 показва, че това съединение е типична сол на азотната киселина. Натрий, който се състои от катион на алкален метал и киселинен остатък на един от най-силните окислители.}

По този начин е възможно недвусмислено да се определи къде принадлежи чилийската селитра - към класа на неорганичните средни соли.

Физически свойства

Според тези параметри, въпросното вещество може да се характеризира по следния начин.

1. Безцветно, понякога с жълтеникав, червеникав или сив оттенък, кристално вещество.
2. Кристалите са дълги иглени структури.
3. Без миризма.
4. Вкус е неприятен, много солен.
5. Точка на топене е 308 oC.
6. Ако се нагрява над 380 oC, тогава, както всички нитрати, чили нитратите се разлагат, за да образуват метални нитрити и кислород.
7. Разтваря се доста добре във вода (при 100 ^оС 176 грама сол, при 0 ^{оС около 77 грама).}
8. Разтваря се доста добре в амоняк и хидразин, но в органични разтворители като етанол, метанол или пиридин, разтворимостта пада рязко.
9. Става експлозив при обработка, но използвайтеселитра в това си качество е трудна поради твърде добрата хигроскопичност.

Като се има предвид последния параметър, натриевият нитрат се съхранява в плътно опаковани найлонови торбички, които не позволяват на влагата да преминава. Възможно е да се намери селитра и в буркани от тъмно стъкло със смлени запушалки. Основното условие е защита от прекомерно осветление, температура и влажност на околната среда. Ако всички условия са изпълнени, тогава веществото остава ронливо и сухо, кристалите ще бъдат малки.

Химически свойства

Както разбрахме по-рано, чилийската селитра е клас неорганични съединения, наречени соли. Химическите свойства ще се определят от тази характеристика.

1. Показва окислителни способности при взаимодействие с неметали (сяра, въглерод). Реакциите протичат, когато сместа се нагрява.
2. Разгражда над 380 oC.
3. Реагира по вида на обмен със соли на други метали, ако в резултат на реакцията се спазва правилото на Бертолет (освобождава се газ, утаява се утайка или се образува слабо дисоциирано вещество)..

Химичните свойства обясняват до голяма степен характеристиките на използването на натриев нитрат.

Получава се от индустрията

Има няколко начина, по които може да се образува натриев нитрат.

1. Пряко взаимодействие на натриев алкален метал с окислител (азотна киселина). В резултат на това възниква реакция на заместване, образува се селитра, отделя се газообразен азот,азотни оксиди II и I, вода.
2. Реакция между натриев оксид и азотна киселина. Оказва се натриев нитрат и вода.
3. Взаимодействието на сода или натриев хидроксид с азотни оксиди I и II (тяхната смес се нарича азотен газ).
4. Обменно взаимодействие между калциев нитрат и натриев сулфат. В резултат на това се образува утайка от слабо разтворим калциев сулфат и разтвор на селитра.
5. Друг лабораторен метод е реакцията между амониев нитрат и сода за хляб или алкали.
6. Използва се и в лабораторния метод - взаимодействието на обменния механизъм между сребърен нитрат (разговорно лапис) и обикновена каменна сол, тоест натриев хлорид.
7. Индустриалният метод или методът, използван в добива, е излугване и последваща кристализация от находища, която се извършва по противотоковия метод.

Днес това са всички начини, по които е възможно да се получи достатъчно количество натриев нитрат.

Производство и депозити

Основни депозити на въпросното вещество:

• Чили;
• югозападна Африка;
• Калифорния.

Останалите места не са толкова богати по отношение на съставно съдържание. Най-големите експортни доставки на суровини винаги са се извършвали от чилийците. Това е причината за едно от имената на натриев нитрат.

Чилийската селитра е източник на азот за растенията, тъй като основната й исторически развита област на приложение е селското стопанство, къдетодейства като тор.

Приложения

За първи път това чудодейно средство за наторяване на почвата става известно през 1825 г. Тогава селитрата обаче не намери своя купувач и остана забравена. Пет години по-късно той беше използван за първи път за подпомагане на храненето на растенията и беше изумен от резултатите. Оттогава консумацията на този тор стана широко разпространена. До 1870 г. достига 150 хиляди тона годишно!

Днес селското стопанство далеч не е единствената област, в която е необходима чилийска селитра. Приложението значително разшири границите си.

1. Като консервант за месни и колбасни продукти в хранително-вкусовата промишленост.
2. Суровина за производството на черен барут и други експлозиви.
3. Метална индустрия.
4. Производство на съединения за съхранение на топлина.
5. В стъкларската индустрия.
6. За производството на смес от селитра - хладилен агент със солена природа.
7. В ракетно гориво.
8. В пиротехнически продукти.

Очевидно, областите на приложение на натриевия нитрат са доста обширни. Освен това дълго време той остава практически единственият източник за синтеза на азотна киселина. Днес тя вече не се използва за тази цел, тъй като киселината се произвежда чрез алтернативни синтетични методи.