- estructura
- Nomenclatura
- propietats
- estat físic
- pes molecular
- Punt de fusió
- Punt d'ebullició
- densitat
- solubilitat
- Efecte de l'escalfament
- obtenció
- Ubicació a la natura
- usos
- En estudis recents
- En estudis sobre malalties
- referències
El nitrat de magnesi és un sòlid inorgànic la fórmula química és Mg (NO 3) 2. És un compost iònic format per la unió d'un catió magnesi Mg 2+ i dues anions nitrat NO 3 -.
El Mg (NO 3) 2 és un sòlid blanc cristal·lí. És molt higroscòpic, és a dir, absorbeix aigua de l'ambient amb facilitat. A l'romandre en contacte amb l'aire de l'entorn tendeix a formar la seva hexahidrat Mg (NO 3) 2 • 6H 2 O.
Nitrat de magnesi Mg (NO 3) 2 en pols. Ondřej Mangl. Font: Wikimedia Commons.
El hexahidrat de nitrat de magnesi Mg (NO 3) 2 • 6H 2 O posseeix en la seva estructura cristal·lina 6 molècules d'aigua H 2 O per cada molècula de Mg (NO 3) 2. El nitrat de magnesi es troba en cavernes i mines en forma de el mineral nitromagnesita.
El Mg (NO 3) 2 s'obté comercialment fent reaccionar el metall magnesi Mg amb àcid nítric HNO 3.
Té molt variats usos, com per exemple en agricultura com a fertilitzant perquè aporta elements nutritius per a les plantes com el nitrogen (N) i el magnesi (Mg).
S'utilitza en la indústria dels focs artificials o pirotècnia i també en l'obtenció d'àcid nítric concentrat. S'empra en anàlisis químiques, en experiments de física i en estudis mèdics i científics.
estructura
El nitrat de magnesi anhidre està format per un catió magnesi Mg 2+ i dues anions nitrat NO 3 -.
Estructura de l'Mg (NO 3) 2. Edgar181. Font: Wikimedia Commons.
L'ió magnesi Mg 2+ posseeix la configuració electrònica: 1s 2, 2s 2 2p 6, 3s 0, ja que ha cedit els dos electrons de la capa més externa (3s). Aquesta conformació és molt estable.
L'ió NO 3 - posseeix una estructura plana i simètrica.
Estructura plana de l'ió nitrat NO 3 -. Les línies de punts indiquen la distribució equitativa dels electrons entre els tres enllaços NO. Benjah-bmm27. Font: Wikimedia Commons.
En l'estructura de l'NO 3 - la càrrega negativa es distribueix contínuament entre els tres àtoms d'oxigen.
Estructures de ressonància de l'ió nitrat NO 3 -, per explicar la distribució equitativa de la càrrega negativa entre els tres àtoms d'oxigen. Benjah-bmm27. Font: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
-Nitrato de magnesi anhidre: Mg (NO 3) 2
-Nitrato de magnesi dihidratat: Mg (NO 3) 2 • 2H 2 O
-Nitrato de magnesi hexahidratat: Mg (NO 3) 2 • 6H 2 O
-Dinitrato de magnesi
propietats
estat físic
-Mg (NO 3) 2 anhidre: sòlid blanc, cristalls cúbics.
-Mg (NO 3) 2 dihidratat: sòlid blanc cristal·lí.
-Mg (NO 3) 2 hexahidratat: sòlid incolor, vidres monoclínics
pes molecular
-Mg (NO 3) 2 anhidre: 148,31 g / mol
-Mg (NO 3) 2 hexahidratat: 256,41 g / mol
Punt de fusió
-Mg (NO 3) 2 hexahidratat: 88,9 ºC
Punt d'ebullició
-Mg (NO 3) 2 hexahidratat: no bull, es descompon a 330 ºC
densitat
-Mg (NO 3) 2 anhidre: 2,32 g / cm 3
-Mg (NO 3) 2 dihidratat: 1,456 g / cm 3
-Mg (NO 3) 2 hexahidratat: 1,464 g / cm 3
solubilitat
El nitrat de magnesi anhidre és molt soluble en aigua: 62,1 g / 100 ml a 0 ºC; 69,5 g / 100 ml a 20 ºC. A més és molt higroscòpic, a l'estar en contacte amb l'aire ràpidament forma l'hexahidrat.
El Mg (NO 3) 2 dihidratat també és molt soluble en aigua i en etanol. És higroscòpic.
El Mg (NO 3) 2 hexahidratat igualment és molt soluble en aigua. És moderadament soluble en etanol. És el més estable dels tres en contacte amb l'aire, és a dir, dels tres és el que menys absorbeix aigua de l'ambient.
Efecte de l'escalfament
A l'sotmetre una solució aquosa de Mg (NO 3) 2 a evaporació de l'aigua, la sal que cristal·litza és el hexahidrat: Mg (NO 3) 2 • 6H 2 O. hexahidrat vol dir que en el sòlid cada molècula de Mg (NO 3) 2 està unida a 6 molècules d'aigua.
Existeix també el dihidrat Mg (NO 3) 2 • 2H 2 O, en el qual el Mg (NO 3) 2 sòlid està unit a 2 molècules d'aigua.
Escalfant el hexahidrat Mg (NO 3) 2 • 6H 2 O no s'obté la sal anhidra, ja que el nitrat de magnesi té una alta afinitat per l'aigua.
Per aquesta raó, a l'escalfar-per sobre del seu punt de fusió forma a del principi una sal mixta de nitrat i hidròxid de magnesi Mg (NO 3) 2 • 4mg (OH) 2.
Aquesta sal mixta, a l'arribar a 400 ºC, es descompon a òxid de magnesi MgO i es desprenen gasos d'òxids de nitrogen.
obtenció
Es pot preparar fent reaccionar carbonat de magnesi MgCO 3 amb àcid nítric HNO 3, desprenent diòxid de carboni CO 2:
MgCO 3 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3) 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
També es pot obtenir amb hidròxid de magnesi Mg (OH) 2 i àcid nítric:
Mg (OH) 2 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3) 2 + 2 H 2 O
Comercialment s'obté de diverses formes:
1- Fent reaccionar el metall magnesi Mg amb àcid nítric HNO 3.
2- Mitjançant la reacció de l'òxid de magnesi MgO amb àcid nítric HNO 3.
3- Unint hidròxid de magnesi Mg (OH) 2 i nitrat d'amoni NH 4 NO 3, formant-se el nitrat de magnesi amb despreniment d'amoníac NH 3.
Ubicació a la natura
El Mg (NO 3) 2 hexahidratat es troba naturalment en mines i coves o cavernes en forma de el mineral nitromagnesita.
Aquest mineral està present quan el guano entra en contacte amb roques riques en magnesi. El guano és el material resultant dels excrements d'aus marines i foques en ambients molt secs.
usos
El Mg (NO 3) 2 hexahidratat s'usa en les indústries de ceràmica, química i en agricultura.
Aquest compost és un fertilitzant doncs aporta nitrogen (N), que és un dels tres elements bàsics requerit per les plantes, i magnesi (Mg) que és un component secundari també important per a aquestes.
D'aquesta manera es fa servir amb altres ingredients en hivernacles i en cultiu hidropònic. Aquest últim consisteix a fer créixer les plantes en una solució aquosa amb sals fertilitzants en lloc de sòl.
Cultiu hidropònic. Es poden observar els canals per on circula la solució aquosa amb sals fertilitzants com el nitrat de magnesi Mg (NO 3) 2. Autor: Marsraw. Font: Pixabay.
També s'empra com a catalitzador en l'obtenció de compostos petroquímics. Permet ajustar la viscositat en certs processos. El nitrat de magnesi anhidre s'utilitza en pirotècnia, és a dir, per a la fabricació de focs artificials.
Els focs artificials contenen nitrat de magnesi Mg (NO 3) 2. Autor: Free-Photos. Font: Pixabay.
El nitrat de magnesi anhidre és un agent deshidratant. S'empra per exemple per a l'obtenció d'àcid nítric concentrat, ja que elimina l'aigua i concentra els vapors àcids fins a un 90-95% de HNO 3.
Àcid nítric concentrat. The original uploader was Fabexplosive at Italian Wikipedia.. Font: Wikimedia Commons.
També s'utilitza per recobrir el nitrat d'amoni i permetre la formació de perles d'aquest material comprimit.
Té utilitat en la formulació de tintes, tòner (pols negra utilitzat en sistemes de fotocopiat) i productes colorants. Serveix com a estàndard de magnesi en química analítica.
La sal de nitrat de magnesi i ceri Mg (NO 3) 2 • Ce (NO 3) 3 és d'interès en experiments de física a baixes temperatures, ja que s'empra com refrigerant en experiments de desmagnetització adiabàtica (sense transferència de calor).
Aquesta sal de magnesi i ceri s'ha fet servir per establir els nivells de temperatures extremadament baixes de l'escala de Kelvin (properes a l'zero absolut).
En estudis recents
Diversos investigadors han utilitzat Mg (NO 3) 2 en composicions amb polímers sintètics i naturals per augmentar la conductivitat en bateries d'ió magnesi.
S'ha investigat també en la construcció de supercondensadors per a l'emmagatzematge d'energia d'alta potència.
En estudis sobre malalties
S'ha administrat nitrat de magnesi a rates de laboratori amb hipertensió (alta pressió) arterial i es va trobar que disminueix efectivament la pressió sanguínia i atenua o suavitza els efectes de les complicacions d'aquesta malaltia.
A més ha demostrat efectes protectors contra desordres neurològics (trastorn en les neurones) i contra la mort en rates durant processos de taponament de l'artèria caròtida.
referències
- Qian, M. et al. (2018). Extraordinary Porous Few-Layer Carbons of High Capacitance from Pechini Combustion of Magnesium Nitrate Gel. ACS Appl Mater Interfícies 2018, 10 (1): 381-388. Recuperat de ncbi.nlm.nih.gov.
- Manjuladevi, R. et al. (2018). A study on blend polymer Electrolyte based on poly (vynil alcohol) -poly (acrylonitrile) with magnesium Nitrate for magnesium battery. Ionics (2018) 24: 3493. Recuperat de link.springer.com.
- Kiruthika, S. et al. (2019). Eco-friendly biopolymer Electrolyte, pectin with magnesium Nitrate salt, for application in Electrochemical devices. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Recuperat de link.springer.com.
- Vilskerts R. et al. (2014). Magnesium Nitrate attenuates blood pressure rise in SHR rats. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Recuperat de ncbi.nlm.nih.gov.
- Kuzenkov VS and Krushinskii A EL (2014). Protective effect of magnesium Nitrate against Neurological disorders Provoked by cerebral ischemia in rats. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Recuperat de ncbi.nlm.nih.gov.
- Ropp, RC (2013). Group 15 (N, P, As, Sb and Bi) Alkaline Earth Compounds. Magnesium Nitrate. In Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Recuperat de sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Volume 1. Fourth Edition. John Wiley & Sons.
- US National Library of Medicine. (2019). Magnesium Nitrate. Recuperat de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.