KALI NITRIT (KNO2): CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT VÀ CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các kali nitrit là một muối vô cơ có các chất hóa học công thức KNO ₂ , mà là hóa học và dược lý liên quan đến việc kali nitrat KNO ₃ . Hình dạng vật chất của nó bao gồm các tinh thể màu trắng hơi vàng, hút ẩm cao, và do đó dễ gây mê sảng; tức là chúng tan nhanh trong môi trường ẩm ướt.

Công thức của nó chỉ ra rằng tỷ lệ của các ion K ⁺ và NO ₂ ^- là 1: 1, và chúng vẫn liên kết với nhau bằng lực tĩnh điện hoặc bằng liên kết ion. Rõ ràng là không có nguồn tự nhiên tinh khiết nào được tìm thấy cho các tinh thể của nó, mặc dù anion nitrit có thể được tìm thấy trong đất, phân bón, thực vật và động vật.

Tinh thể nitrit kali. Nguồn: Leiem

Hình ảnh trên cho thấy các tinh thể KNO ₂ trông như thế nào , với màu vàng rõ rệt. Nếu để những tinh thể này tiếp xúc với không khí, chúng sẽ hút ẩm cho đến khi trở thành dung dịch nước; giải pháp đã gây ra tranh cãi về việc liệu việc sử dụng nó cho mục đích y tế có mang lại lợi ích hay không.

Mặt khác, các tinh thể của nó, với một lượng rất nhỏ (200 ppm), được sử dụng để làm mặn các loại thịt và đảm bảo việc bảo quản chúng chống lại tác động của vi khuẩn. Tương tự như vậy, KNO ₂ cải thiện màu sắc của thịt, khiến chúng có màu đỏ hơn; tuy nhiên, nó phải tuân theo một số hạn chế để tránh tác động độc hại của muối này trong cơ thể.

Cấu trúc của kali nitrit

Các ion tạo nên KNO2 được biểu diễn bằng mô hình hình cầu và thanh. Nguồn: MarinaVladivostok.

Các ion có trong kali nitrit được hiển thị ở trên. K ⁺ cation tương ứng với lĩnh vực màu tím, trong khi NO ₂ ^- anion được đại diện bởi các lĩnh vực xanh và đỏ.

Anion NO ₂ ^- được thể hiện với một liên kết đôi và một liên kết đơn ^- ; nhưng trong thực tế, cả hai liên kết là sản phẩm bằng nhau của sự cộng hưởng của điện tích âm giữa chúng.

Các ion K ⁺ và NO ₂ ^- hút nhau trong không gian cho đến khi chúng tổ chức một dạng cấu trúc với năng lượng ít nhất; đây là nơi mà lực đẩy giữa các điện tích bằng nhau là nhỏ nhất. Và do đó, chúng tạo ra các tinh thể KNO ₂ , mà ô đơn vị của chúng dễ bị thay đổi nhiệt độ, là sự chuyển pha.

Ví dụ, ở nhiệt độ thấp (dưới 25 ° C), tinh thể KNO ₂ áp dụng một hệ đơn tà (pha I). Khi nhiệt độ vượt quá 25 ° C, sự chuyển pha từ đơn tà sang hình thoi (pha II) xảy ra. Cuối cùng, trên 40 ° C, tinh thể KNO ₂ chuyển sang dạng lập phương (pha III).

Ngoài ra, KNO ₂ có thể biểu hiện các pha tinh thể khác (pha IV, V và VI) dưới áp suất cao. Với điều này, các ion K ⁺ và NO ₂ ^- cuối cùng di chuyển và sắp xếp theo những cách khác nhau trong tinh thể nguyên chất của chúng.

Tính chất

Khối lượng phân tử

85.1038 g / mol.

Tỉ trọng

1.9150 g / mL.

Độ nóng chảy

440,02 ° C (nhưng bắt đầu phân hủy từ 350 ° C, phát ra khói độc).

Điểm sôi

537 ° C (phát nổ).

Khả năng hòa tan trong nước

312 g / 100 g nước ở 25 ° C.

Mê sảng

Độ hòa tan của nó trong nước đến mức nó có khả năng hút ẩm; nhiều đến mức nó có biểu hiện mê sảng, hấp thụ đủ độ ẩm để hòa tan. Ái lực này đối với nước có thể là do sự ổn định về năng lượng mà các ion K ⁺ thu được khi ngậm nước, cũng như entanpi thấp của mạng tinh thể đối với tinh thể KNO ₂ .

Các tinh thể có thể hấp thụ nước mà không bị hòa tan để trở thành hiđrat, KNO ₂ · H ₂ O. Trong hiđrat, phân tử nước được tìm thấy đi kèm với các ion, làm thay đổi cấu trúc tinh thể.

Hydrat này (hoặc một số trong số chúng), có thể được hình thành dưới -9 ° C; ở nhiệt độ cao hơn, nước hòa tan và hydrat hóa các ion, làm biến dạng tinh thể.

Khả năng hòa tan trong các dung môi khác

Ít tan trong rượu nóng, và rất tan trong amoniac.

độ pH

6-9. Dung dịch nước của nó là do kiềm, vì NO ₂ ^- anion có thể được thủy phân.

Danh pháp

KNO ₂ cũng có thể được đặt tên theo các cách khác. 'Kali nitrit' tương ứng với tên của muối này theo danh pháp cổ phiếu; 'kali nitrit', theo danh pháp hệ thống, trong đó hóa trị duy nhất của kali được đánh dấu, +1; và kali dioxonitrat (III), theo danh pháp hệ thống.

Tên 'kali dioxonitrat (III)' làm nổi bật hóa trị +3 của nguyên tử nitơ. Mặc dù nó là tên được IUPAC đề xuất nhiều nhất cho KNO ₂ , 'kali nitrit' vẫn tiếp tục là tên thuận tiện nhất và dễ nhớ nhất.

Thu được

Cách trực tiếp nhất để tổng hợp nó, nhưng với năng suất thấp hơn, là thông qua sự phân hủy nhiệt của kali nitrat hoặc muối tiêu ở 400 ° C trở lên:

2KNO ₃ => KNO ₂ + O ₂

Tuy nhiên, một phần KNO ₂ cuối cùng sẽ bị phân hủy bởi nhiệt, ngoài ra còn có các sản phẩm khác được hình thành.

Một phương pháp khác để điều chế hoặc tổng hợp nó với năng suất cao hơn là khử KNO ₃ khi có mặt của chì, đồng hoặc kẽm. Phương trình cho phản ứng này như sau:

KNO ₃ + Pb => KNO ₂ + PbO

Kali nitrat và chì được trộn theo phương pháp phân tử trong một cái chảo sắt, nơi chúng được nấu chảy bằng cách khuấy liên tục và đun nóng trong nửa giờ. Chì (II) oxit có màu vàng, khối lượng thu được được nghiền thành bột nóng và xử lý bằng nước sôi. Sau đó, hỗn hợp nóng được lọc.

Dịch lọc nóng được sủi bọt khí với cacbon đioxit trong 5 phút, trong đó chì cacbonat không tan , PbCO ₃ , sẽ kết tủa . Bằng cách này, chì được tách ra khỏi dịch lọc. Axit nitric loãng được thêm vào dịch lọc cho đến khi pH trung tính, để nguội, và cuối cùng nước được bay hơi để các tinh thể KNO ₂ được hình thành .

Các ứng dụng

Phụ gia và thuốc thử

Kali nitrit được sử dụng như một chất phụ gia để chữa bệnh thịt đỏ, duy trì hương vị và màu sắc lâu hơn trong quá trình bảo quản, đồng thời trì hoãn hoạt động của vi khuẩn và một số độc tố, chẳng hạn như botulinum. Do đó, nó thể hiện hành động kháng khuẩn.

KNO ₂ bị oxy hóa thành NO, phản ứng với myoglobin trong thịt và do đó, làm thay đổi màu đỏ tự nhiên của nó. Sau đó, khi thịt chín, nó sẽ có màu hồng đậm đặc trưng.

Tuy nhiên, trong những điều kiện không cụ thể, KNO ₂ phản ứng với protein thịt để tạo ra nitrosamine, chất này có thể trở thành chất gây ung thư.

Mặt khác, KNO ₂ (mặc dù tốt hơn là NaNO ₂ ) là một thuốc thử phân tích có thể được sử dụng trong quá trình tổng hợp thuốc nhuộm azo (phản ứng của axit nitơ với các amin thơm) và trong phân tích axit amin.

Thuốc giải độc

Mặc dù có những tác động tiêu cực, KNO ₂ hoạt động như một loại thuốc giải độc ở những bệnh nhân bị ngộ độc xyanua và hydro sulfua. Cơ chế của nó bao gồm oxy hóa các trung tâm Fe ²⁺ thành Fe ³⁺ của các nhóm hemoglobin, tạo ra methemoglobin, sau đó phản ứng với các anion CN ^- và HS ^- .

Nhiêu bác sĩ

Trong dịch vị của dạ dày, anion NO ₂ ^- được khử thành NO, được biết là có tác dụng giãn mạch, tăng lưu lượng máu. Ở những vùng khác của cơ thể nơi độ pH không đủ axit, một số enzym, chẳng hạn như xanthine oxidoreductase, chịu trách nhiệm khử NO ₂ ^- .

KNO ₂ đã được sử dụng để điều trị các chứng bệnh như đau thắt ngực và động kinh (với các tác dụng phụ rất tiêu cực).

Người giới thiệu

1. Wikipedia. (2019). Kali nitrit. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
2. PrebChem. (2016). Điều chế kali nitrit. Được khôi phục từ: prepchem.com
3. Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Nitrat và nitrit vô cơ và kiểm soát huyết áp, Nghiên cứu Tim mạch, Tập 89, Số 3, ngày 15 tháng 2 năm 2011, Trang 492–498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
4. PubChem. (2019). Kali nitrit. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Công thức hóa học. (2018). Kali nitrit. Phục hồi từ: formulacionquimica.com
6. Trung tâm Quốc gia về Tiến bộ Khoa học Dịch thuật. (2011). Kali nitrit. Đã khôi phục từ: Drugs.ncats.io
7. Richard J. Epley, Paul B. Addis và Joseph J. Warthesen. (1992). Nitrit trong thịt. Đại học Minnesota.
8. NR Rao, B. Prakash, và M. Natarajan. (1975). Sự biến đổi cấu trúc tinh thể trong nitrit, nitrat và cacbonat vô cơ. Khoa Hóa học, Viện Công nghệ Ấn Độ, Kanpur, Ấn Độ.