Как найти нитрат калия формула

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 февраля 2020 года; проверки требуют 29 правок.

Нитрат калия
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Potassium nitrate.jpg
Общие
Систематическое
наименование
Нитрат калия
Сокращения в народе «КС» или «НК»
Традиционные названия Ка́лиевая селитра, кали́йная селитра, инди́йская селитра
Хим. формула KNO3
Рац. формула KNO3
Физические свойства
Состояние Твёрдое
Молярная масса 101,1032 г/моль
Плотность 2,109 (16 °C)
Твёрдость 2
Термические свойства
Температура
 • плавления 334 °C
 • кипения с разложением °C
 • разложения 400 °C
Тройная точка Отсутствует
Мол. теплоёмк. 95,06 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования -494,00 кДж/моль
 • плавления 9,80 кДж/моль
 • сублимации 181,00 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 7757-79-1
PubChem 24434
Рег. номер EINECS 231-818-8
SMILES

[N+](=O)([O-])[O-].[K+]

InChI

InChI=1S/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1

FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N

Кодекс Алиментариус E252
RTECS TT3700000
ChEBI 63043
Номер ООН 1486
ChemSpider 22843
Безопасность
ЛД50 3750 мг/кг
Токсичность Малотоксичен
Краткие характер. опасности (H)

H272

Меры предостор. (P)

P220

Сигнальное слово осторожно
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Пламя над окружностью» системы СГС
NFPA 704

NFPA 704 four-colored diamond

0

1

1

OX

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Нитра́т ка́лия (азотноки́слый ка́лий ка́лиевая сели́тра, кали́йная селитра, инди́йская селитра и др., химическая формула — KNO3) — неорганическая калиевая соль азотной кислоты.

В стандартных условиях, нитрат калия — это кристаллическое бесцветное вещество, нелетучее, слегка гигроскопичное, без запаха. Нитрат калия хорошо растворим в воде. Малотоксичен для живых организмов.

Физические свойства[править | править код]

Нитрат калия в нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы (в измельчённом состоянии белый порошок) с ионной структурой и ромбической или гексагональной кристаллической решёткой. Слегка гигроскопичен, склонен несильно слеживаться со временем. Не имеет запаха, нелетуч.

Хорошо растворим в воде, в средней степени в глицерине, жидком аммиаке, гидразине, нерастворим в чистом этаноле и эфире (в разбавленных водой растворяется плохо). Таблица растворимости в некоторых растворителях, в граммах KNO3 на 100 г H2O[1]:

Растворитель
/
Температура, °С
10 20 25 30 40 60 80 100
Вода 13,9 21,2 31,6 37,9 46,0 61,3 106,2 166,6 245,0
Жидкий аммиак 10,52 10,4
Гидразин 14

При медленной кристаллизации вырастают очень длинные игольчатые кристаллы. Нитрат калия хорошо поддаётся очистке перекристаллизацией, причём с небольшими потерями, благодаря сильному повышению растворимости с ростом температуры.

Химические свойства[править | править код]

  • Разлагается при 400—520 °C с образованием нитрита калия KNO2 и кислорода O2[2] (выделение последнего увеличивает пожароопасность нитрата калия):
{displaystyle {mathsf {2KNO_{3}longrightarrow 2KNO_{2}+O_{2}uparrow }}}
  • Является сильным окислителем, реагирует с горючими материалами и восстановителями, при измельчении активно и нередко со взрывом. Смеси нитрата калия с некоторыми органическими материалами склонны к самовоспламенению.
  • Восстанавливается водородом в момент выделения (в реакции соляная кислота разбавленная)[2]:
{displaystyle {mathsf {Zn+2HCllongrightarrow ZnCl_{2}+H_{2}^{0}}},}
{displaystyle {mathsf {KNO_{3}+H_{2}^{0}longrightarrow KNO_{2}+H_{2}O}}.}
  • Расплав нитрата калия может быть использован для получения металлического калия электролизом, однако из-за высоких окислительных способностей нитрата калия в расплавленном состоянии предпочтительнее гидроксид калия.

Получение[править | править код]

В Средние Века и Новое Время (когда активно использовали порох) для получения нитрата калия служили селитря́ницы — кучи из смеси навоза (и других перегнивающих компонентов) с известняком, строительным мусором и прочим известняковым материалом с прослойками из соломы или хвороста, накрытые дёрном для удерживания образующихся газов.

При гниении навоза образовывался аммиак, который, накапливаясь в прослойках из соломы, подвергался нитрификации и превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Последняя, взаимодействуя с известняком, давала Ca(NO3)2, который выщелачивался водой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к осаждению CaCO3 и получению раствора нитрата калия; нередко золу добавляли сразу в кучу вместо известняка, тогда калиевая селитра получалась сразу.

{displaystyle {mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+K_{2}CO_{3}longrightarrow 2 KNO_{3}+CaCO_{3}downarrow }}}

Реакция поташа с кальциевой селитрой (нитратом кальция) является самой древней из используемых человеком для получения нитрата калия и популярна до сих пор. Вместо поташа, впрочем, сейчас в лабораториях чаще всего используют сульфат калия, реакция очень похожа:

{displaystyle {mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+K_{2}SO_{4}longrightarrow 2 KNO_{3}+CaSO_{4}downarrow }}.}

Первый способ применялся вплоть до 1854 г., когда немецкий химик К. Нёльнер изобрёл производство нитрата калия, основанное на реакции более доступных и дешевых хлорида калия и нитрата натрия, доступного в виде чилийской селитры:

{displaystyle {mathsf {KCl+NaNO_{3}longrightarrow KNO_{3}+NaCl}}}

Существует несколько других способов получения нитрата калия. Это взаимодействие нитрата аммония и хлорида калия с образованием нитрата калия и хлорида аммония, последний легко отделяется:

{displaystyle {mathsf {KCl+NH_{4}NO_{3}longrightarrow KNO_{3}+NH_{4}Cl}}}

— наиболее применимая после реакции нитрата кальция с карбонатом или сульфатом калия.

{displaystyle {mathsf {KOH+HNO_{3}longrightarrow KNO_{3}+H_{2}O}}} — в основном, демонстрационная реакция соответствующей кислоты и основания
{displaystyle {mathsf {21 K+26 HNO_{3}longrightarrow 21 KNO_{3}+NOuparrow +N_{2}Ouparrow +N_{2}uparrow +13 H_{2}O}}} — тоже демонстрационная реакция соответствующих кислоты и металла.
{displaystyle {mathsf {K_{2}O+2 HNO_{3}longrightarrow 2 KNO_{3}+H_{2}O}}} — демонстрационная реакция соответствующего основного оксида с соответствующей кислотой.

Также:

{displaystyle {mathsf {2 KOH+N_{2}O_{5}longrightarrow 2 KNO_{3}+H_{2}O}},}
{displaystyle {mathsf {NH_{4}NO_{3}+KOHlongrightarrow NH_{3}uparrow +KNO_{3}+H_{2}O}},}
{displaystyle {mathsf {K_{2}CO_{3}+2 HNO_{3}longrightarrow 2 KNO_{3}+H_{2}O+CO_{2}uparrow }}.}
{displaystyle {mathsf {NH_{3}+4O_{3}+KOHlongrightarrow KNO_{3}+2H_{2}O+4O_{2}uparrow }}.}

Природные источники и месторождения[править | править код]

В природе нитрат калия распространён в виде минерала нитрокалита, в Ост-Индии находится одно из крупнейших месторождений, отсюда второе название — индийская селитра. Природный нитрат калия образуется в результате разложения азотсодержащих веществ с последующим связыванием медленно выделяющегося аммиака нитробактериями, чему способствует влага и тепло, поэтому наиболее крупные залежи находятся в странах с жарким климатом[3]. Наиболее известные месторождения нитрата калия находятся в Индии, Боливии, Австралии, Чили, ЮАР, России, США и Шри-Ланке. Он также встречается в Китае, Мексике, и других странах[4]

В очень малых количествах нитрат калия содержится в растениях[5], является промежуточным продуктом при переработке ими почвенных сульфата и карбоната калия.

Применение[править | править код]

Основное применение на сегодняшний день нитрат калия находит в качестве ценного удобрения, так как совмещает в себе два элемента, частично блокирующих усвоение друг друга растениями, когда находятся в составе отдельных соединений.

Применяется при изготовлении дымного пороха и некоторых других горючих смесей (например, карамельного ракетного топлива), которые почти полностью сейчас используются в производстве пиротехнических изделий.

Применяется также в электровакуумной промышленности и оптическом стекловарении для обесцвечивания и осветления технических хрустальных стёкол и придания прочности изделиям из стекла[6].

Расплав иногда используется в химических лабораториях и у любителей химии для получения металлического калия электролизом, наряду с гидроксидом калия.

Используется в качестве сильного окислителя в металлургии, в частности, при переработке никелевых руд.

В пищевой промышленности нитрат калия применяется в качестве консерванта E252[7]. Сам по себе он не имеет существенного антибактериального действия, но его оказывает образующийся в результате восстановления нитрит калия в мясных продуктах, в которых нитрат калия наиболее широко используется в качестве консерванта[8].

См. также[править | править код]

  • Азотная кислота
  • Нитраты
  • Порох

Примечания[править | править код]

  1. Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. Большакова К. А.. — М.: Высшая школа, 1976. — Т. 1. — 91 с.
  2. 1 2 Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник. — 2-е изд., перераб. и доп.. — С. 251.
  3. Нитраты природные — Горная энциклопедия
  4. Калиевая селитра. Дата обращения: 10 апреля 2020. Архивировано 22 сентября 2020 года.
  5. С. П. Вуколов. Селитра // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1900. — Т. XXIX. — С. 357—362.
  6. Кубань-Агро-Альянс. Дата обращения: 13 декабря 2012. Архивировано 13 ноября 2012 года.
  7. Добавкам. Нет Архивная копия от 7 августа 2013 на Wayback Machine[неавторитетный источник]
  8. OPINIONS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD ON: Nitrates and Nitrite Архивная копия от 6 марта 2015 на Wayback Machine / REPORTS OF THE SCIENTIFIC COMMITTEE FOR FOOD; European Commission, 1997

Ссылки[править | править код]

  • Получение калиевой селитры
Нитрат калия
нитрат калия
нитрат калия
Систематическое
наименование
Нитрат калия
Сокращения в народе КС, НК
Традиционные названия Калиевая селитра, калийная селитра, индийская селитра, Соль Петра (Salt of Peter, petersalt)
Хим. формула KNO3
Рац. формула KNO3
Состояние твёрдое
Молярная масса 101,1032 г/моль
Плотность 2,109 (16 °C)
Твёрдость 2
Т. плав. 334 °C
Т. кип. с разложением °C
Т. разл. 400 °C
Тройная точка отсутствует
Мол. теплоёмк. 95,06 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования -494,00 кДж/моль
Энтальпия плавления 9,80 кДж/моль
Энтальпия сублимации 181,00 кДж/моль
Растворимость в воде 13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)
ГОСТ ГОСТ 4217-77
Рег. номер CAS 7757-79-1
PubChem 24434
Рег. номер EINECS 231-818-8
SMILES

[N+](=O)([O-])[O-].[K+]

InChI

1S/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1

FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N

Кодекс Алиментариус E252
RTECS TT3700000
ChEBI 63043
Номер ООН 1486
ChemSpider 22843
ЛД50 3750 мг/кг
Токсичность малотоксичен
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Нитрат калия, азотнокислый калий (калиевая селитра, калийная селитра, индийская селитра и др.) — неорганическое соединение, калиевая соль азотной кислоты с формулой KNO3. В кристаллическом состоянии — бесцветное вещество, нелетучее, слегка гигроскопичное, без запаха. Нитрат калия хорошо растворим в воде. Практически не токсичен для живых организмов.

Встречается в природе в виде минерала нитрокалита, в Ост-Индии находится одно из крупнейших месторождений, отсюда второе название — индийская селитра. В очень малых количествах содержится в растениях и животных.

Форма кристаллов игольчатая, сами кристаллы очень длинные. Легко поддается очистке перекристаллизацией с минимальными потерями.

Основное применение находит в пиротехнике (до XX века особенно широко, как компонент основного в то время взрывчатого вещества — дымного (чёрного) пороха) и как калий-азотное удобрение (очень удобное соединение двух обычно плохо сочетающихся при усваивании растениями элементов).

Содержание

  • 1 Физические свойства
  • 2 Химические свойства
  • 3 Получение
  • 4 Природные источники и месторождения
  • 5 Применение

нитрат калия

       калиевая селитра – удобрение

Физические свойства

Нитрат калия в нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы (в измельченном состоянии белый порошок) с ионной структурой и ромбической или гексагональной кристаллической решеткой. Слегка гигроскопичен, склонен несильно слеживаться со временем. Не имеет запаха, нелетуч.

Хорошо растворим в воде, в средней степени в глицерине, жидком аммиаке, гидразине, нерастворим в чистом этаноле и эфире (в разбавленных водой растворяется плохо). Таблица растворимости в некоторых растворителях, в граммах KNO3 на 100 г H2O[3]:

Растворитель
/
Температура, °С
10 20 25 30 40 60 80 100
Вода 13,9 21,2 31,6 37,9 46,0 61,3 106,2 166,6 245,0
Жидкий аммиак 10,52 10,4
Гидразин 14

При медленной кристаллизации вырастают очень длинные игольчатые кристаллы. Нитрат калия хорошо поддается очистке перекристаллизацией, причём с небольшими потерями, благодаря сильному повышению растворимости с ростом температуры.

Химические свойства

  • Разлагается при 400—520 °C с образованием нитрита калия KNO2 и кислорода O2 (выделение последнего увеличивает пожароопасность нитрата калия):
 2KNO3 ⟶ 2KNO2 + O2
  • Является сильным окислителем, реагирует с горючими материалами и восстановителями, при измельчении активно и нередко со взрывом. Смеси нитрата калия с некоторыми органическими материалами склонны к самовоспламенению.
  • Восстанавливается водородом в момент выделения (в реакции соляная кислота разбавленная)[4]:
 Zn + 2HCl ⟶ ZnCl2 + 2H0,
 KNO3 + 2H0 ⟶ KNO2 + H2O.
  • Расплав нитрата калия может быть использован для получения металлического калия электролизом, однако из-за высоких окислительных способностей нитрата калия в расплавленном состоянии предпочтительнее гидроксид калия.

калий азотнокислый

Получение

В Средние Века и Новое Время (когда активно использовали порох) для получения нитрата калия служили селитряницы — кучи из смеси навоза (и других перегнивающих компонентов) с известняком, строительным мусором и прочим известняковым материалом с прослойками из соломы или хвороста, накрытые дёрном для удерживания образующихся газов. При гниении навоза образовывался аммиак, который накапливаясь в прослойках из соломы, подвергался нитрификации и превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Последняя, взаимодействуя с известняком, давала Ca(NO3)2, который выщелачивался водой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к осаждению CaCO3 и получению раствора нитрата калия; нередко золу добавляли сразу в кучу вместо известняка, тогда калиевая селитра получалась сразу.

 Ca(NO3)2 + K2CO3 ⟶ 2KNO3 + CaCO3

Реакция поташа с кальциевой селитрой (нитратом кальция) является самой древней из используемых человеком для получения нитрата калия и популярна до сих пор. Вместо поташа, впрочем, сейчас в лабораториях чаще всего используют сульфат калия, реакция очень похожа:

 Ca(NO3)2 + K2SO4 ⟶ 2KNO3 + CaSO4

Первый способ применялся вплоть до 1854 г., когда немецкий химик К. Нёльнер изобрел производство нитрата калия, основанное на реакции более доступных и дешевых хлорида калия и нитрата натрия, доступного в виде чилийской селитры:

 KCl + NaNO3 ⟶ KNO3 + NaCl

Существует несколько других способов получения нитрата калия. Это взаимодействие нитрата аммония и хлорида калия с образованием нитрата калия и хлорида аммония, последний легко отделяется:

 KCl + NH4NO3 ⟶ KNO3 + NH4Cl

— наиболее применимая после реакции нитрата кальция с карбонатом или сульфатом калия.

 KOH + HNO3 ⟶ KNO3 + H2O   — в основном, демонстрационная реакция соответствующей кислоты и основания
 21K + 26HNO3 ⟶ 21KNO3 + NO↑ + N2O↑ + N2↑ + 13H2 — тоже демонстрационная реакция соответствующих кислоты и металла.
 K2O + 2HNO3 ⟶ 2KNO3 + H2 — демонстрационная реакция соответствующего щелочного оксида с соответствующей кислотой.

Также:

 2KOH + N2O5 ⟶ 2KNO3 + H2O
 NH4NO3 + KOH ⟶ NH3 ↑ + KNO3 + H2O
 K2CO3 + 2HNO3 ⟶ 2KNO3 + H2O + CO2

калий азотнокислый

Природные источники и месторождения

В природе нитрат калия распространен в виде минерала нитрокалита. Крупнейшее его месторождение находится в Индии. Природный нитрат калия образуется в результате разложения азотсодержащих веществ с последующим связыванием медленно выделяющегося аммиака нитробактериями, чему способствует влага и тепло, поэтому наиболее крупные залежи находятся в странах с жарким климатом.

В очень малых количествах содержится в растениях и животных, является промежуточным продуктом при переработке ими почвенных сульфата и карбоната калия.

калий азотнокислый

Применение

Основное применение на сегодняшний день нитрат калия находит в качестве ценного удобрения, так как совмещает в себе два элемента, частично блокирующих усвоение друг друга растениями, когда находятся в составе отдельных соединений.

Применяется при изготовлении дымного пороха и некоторых других горючих смесей (например, карамельного ракетного топлива), которые почти полностью сейчас используются в производстве пиротехнических изделий.

Применяется также в электровакуумной промышленности и оптическом стекловарении для обесцвечивания и осветления технических хрустальных стекол и придания прочности изделиям из стекла.

Расплав иногда используется в химических лабораториях и у любителей химии для получения металлического калия электролизом, наряду с гидроксидом калия.

Используется в качестве сильного окислителя в металлургии, в частности, при переработке никелевых руд.

В пищевой промышленности нитрат калия применяется в качестве консерванта E252. Сам по себе он не имеет существенного антибактериального действия, но его оказывает образующийся в результате восстановления нитрит калия в мясных продуктах, в которых нитрат калия наиболее широко используется в качестве консерванта.

Физические свойства

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

Относительная молекулярная масса Mr = 101,10; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,109; tпл = 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:

2KO2 + 2NO2 = 2KNO3 + O2

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

KOH + HNO3 = KNO3 + H2O

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

4KOH + 4NO2 + O2 = 4KNO3 + 2H2O

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

2KNO2 + O2 = 2KNO3

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

KNO2 + H2O2 = KNO3 + H2O

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:

Cu + 4KNO3 + 2H2SO4 = Cu(NO3)2 + 2K2SO4 + 2NO2 + 2H2O

Химические свойства

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

2KNO3 = 2KNO2 + O2

2. Нитрат калия может реагировать с простыми веществами:

2.1. Нитрат 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:

6KNO3 + 10Al = 6KAlO2 + 2Al2O3 + 3N2

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

KNO3 + Zn + 2HCl  = KNO2 + ZnCl2 + H2O,

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:

KNO3 + H2SO4 = HNO3↑ + KHSO4

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:

2KNO3 + (NH4)2SO4 = K2SO4 + 2N2O + 4H2O

    Вы здесь:  

  1. Главная
  2. Продукция
  3. Реактивы
  4. Калий азотнокислый

Поиск

Каталог

Калий азотнокислый  ГОСТ 4217-77

KNO3

Азотнокислый калий, еще называют индийской селитрой, калиевой или калийной селитрой. Формула нитрата калия и формула калиевой селитры: KNO3.

Это неорганическое химическое соединение, нелетучее, бесцветное вещество, гигроскопичное, не имеющее специфического запаха. Хорошо растворяется в воде, не токсично. Нерастворимо в эфире и чистом этаноле. Молярная масса вещества = 101,1 грамм на моль.

В природе соединение можно встретить в виде минерала нитрокалита, основное месторождение которого находится в Индии. Входит в состав некоторых растений и животных. Кристаллы имеют характерную игольчатую форму, достаточно длинные, их легко очистить от примесей путем перекристаллизации. У кристаллов ионная структура решетки, гексагональная или ромбическая.

По химическим свойствам – это сильный окислитель. При высокой температуре от 400 до 520 градусов вещ-во разлагается до нитрита калия и кислорода. Средство вступает в реакцию с восстановителями и горючими материалами, иногда, после измельчения, возникает взрыв, смеси самовоспламеняются. Реакция нитрата меди и йодида калия: 2Cu(NO3)2 + 4KI = I2 + 4KNO3 + 2CuI (выпадает в осадок).

Общие
Систематическое
наименование

Нитрат калия

Сокращения

в народе КС, НК

Традиционные названия

Калиевая селитра, калийная селитра, индийская селитра, Соль Петра (Salt of Peter)

Хим. формула

KNO3

Рац. формула

KNO3

Физические свойства
Состояние

твёрдое

Молярная масса

101,1032 г/моль

Плотность

2,109 (16 °C)

Твёрдость

2

Термические свойства
Т. плав.

334 °C

Т. кип.

с разложением °C

Т. разл.

400 °C

Тройная точка

отсутствует

Мол. теплоёмк.

95,06 Дж/(моль·К)

Энтальпия образования

-494,00 кДж/моль

Энтальпия плавления

9,80 кДж/моль

Энтальпия сублимации

181,00 кДж/моль

Химические свойства
Растворимость в воде

13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)

Нитрат калия
Нитрат калия: химическая формула
Нитрат калия: вид молекулы
Общие
Систематическое наименование Нитрат калия
Сокращения в народе КС, НК
Традиционные названия Ка́лиевая селитра, кали́йная селитра, индийская селитра, Соль Петра (Salt of Peter)[источник?]
Химическая формула KNO3
Эмпирическая формула KNO3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) твёрдое
Отн. молек. масса 101,1032 а. е. м.
Молярная масса 101,1032 г/моль
Плотность 2,109 (16 °C) г/см³
Твёрдость 2
Термические свойства
Температура плавления 334 °C
Температура кипения с разложением °C
Температура разложения 400 °C
Тройная точка отсутствует
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) 95,06 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.) -494,00 кДж/моль
Энтальпия плавления 9,80 кДж/моль
Энтальпия сублимации 181,00 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде 13,3 (0 °C)
36 (25 °C)
247 (100 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 7757-79-1
RTECS TT3700000
Безопасность
ЛД50 3750 мг/кг
Токсичность малотоксичен
NFPA 704

NFPA 704.svg

0

1

0

OX

Нитра́т ка́лия, азотноки́слый ка́лий (ка́лиевая сели́тра, кали́йная селитра, индийская селитра и др.) — неорганическое бинарное соединение, калиевая соль азотной кислоты с формулой KNO3. В кристаллическом состоянии — бесцветное вещество, нелетучее, слегка гигроскопичное, без запаха. Нитрат калия хорошо растворим в воде. Практически не токсичен для живых организмов.

Встречается в природе в виде минерала нитрокалита, в Ост-Индии находятся одно из крупнейших месторождений, отсюда второе название — индийская селитра. В очень малых количествах содержится в растениях и животных[1].

Форма кристаллов игольчатая, сами кристаллы очень длинные. Легко поддается очистке перекристаллизацией с минимальными потерями.

Основное применение находит в пиротехнике (до XX века особенно широко, как компонент основного в то время взрывчатого вещества — дымного (черного) пороха) и как калий-азотное удобрение (очень удобный комплекс двух обычно плохо сочетающихся при усваивании растениями элементов).

Содержание

  • 1 Физические свойства
  • 2 Химические свойства
  • 3 Получение
  • 4 Природные источники и месторождения
  • 5 Применение
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки

Физические свойства

Нитрат калия в нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы (в измельченном состоянии белый порошок) с ионной структурой и ромбической или гексагональной кристаллической решеткой. Слегка гигроскопичен, склонен несильно слеживаться со временем. Не имеет запаха, нелетуч.

Хорошо растворим в воде, в средней степени в глицерине, жидком аммиаке, гидразине, нерастворим в чистом этаноле и эфире (в разбавленных водой растворяется плохо). Таблица растворимости в некоторых растворителях, в граммах KNO3 на 100 г H2O[2][3]:

Растворитель / Температура 0 °С 10 °С 20 °С 25 °С 30 °С 40 °С 50 °С 60 °С 70 °С 80 °С 90 °С 100 °С
Вода 13,9 21,2 31,6 37,9 46,0 61,3 106,2 166,6 245,0
Жидкий аммиак 10,52 10,4
Гидразин 14
Диэтиловый эфир
Этанол
Метанол
Глицерин

При медленной кристаллизации вырастают очень длинные игольчатые кристаллы. Нитрат калия хорошо поддается очистке перекристаллизацией, причем с небольшими потерями, благодаря сильному повышению растворимости с ростом температуры.

Химические свойства

Разлагается при 400 °C с образованием нитрита калия KNO2 и кислорода O2 (выделение последнего увеличивает пожароопасность нитрата калия):

mathsf{2KNO_3 longrightarrow 2KNO_2 + O_2uparrow}

Является сильным окислителем, реагирует с горючими материалами и восстановителями, при измельчении активно и нередко со взрывом. В смеси с некоторыми органическими материалами склонен самовоспламенять их.

Расплав может быть использован для получения калия электролизом, однако из-за высоких окислительных способностей нитрата калия в этом состоянии предпочтительнее гидроксид калия.

Получение

В Средние Века и Новое Время (когда активно использовали порох) для получения нитрата калия служили селитря́ницы — кучи из смеси навоза (и других перегнивающих компонентов) с известняком, строительным мусором и прочим известняковым материалом с прослойками из соломы или хвороста, накрытые дерном для удерживания образующихся газов. При гниении навоза образовывался аммиак, который накапливаясь в прослойках из соломы, подвергался нитрификации и превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Последняя, взаимодействуя с известняком, давала Ca(NO3)2, который выщелачивался водой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к осаждению CaCO3 и получению раствора нитрата калия; нередко золу добавляли сразу в кучу вместо известняка, тогда калиевая селитра получалась сразу. Реакция поташа с кальциевой селитрой (нитратом кальция)

mathsf{Ca(NO_3)_2 + K_2CO_3 longrightarrow 2 KNO_3 + CaCO_3downarrow}

является самой древней из используемых человеком для получения нитрата калия и популярна до сих пор. Вместо поташа впрочем, сейчас в лабораториях чаще всего используют сульфат калия, реакция очень похожа:

mathsf{Ca(NO_3)_2 + K_2SO_4 longrightarrow 2 KNO_3 + CaSO_4downarrow}

Первый способ применялся до 1854 г., когда немецкий химик К. Нёльнер изобрел производство нитрата калия, основанное на реакции более доступных и дешевых хлорида калия и нитрата натрия:

mathsf{KCl + NaNO_3 longrightarrow KNO_3 + NaCldownarrow}

Существует несколько других способов получения нитрата калия. Это взаимодействие нитрата аммония и хлорида калия с образованием нитрата калия и хлорида аммония, последний легко отделяется:

mathsf{KCl + NH_4NO_3 longrightarrow KNO_3 + NH_4Cl} — популярнейшая после реакции нитрата кальция с карбонатом или сульфатом калия
mathsf{KOH + HNO_3 longrightarrow KNO_3 + H_2O} — в основном демонстративная реакция соответствующей кислоты и основания
mathsf{21  K + 26 HNO_3 longrightarrow 21  KNO_3 + NOuparrow + N_2Ouparrow + N_2uparrow + 13  H_2O} — тоже демонстративная реакция соответствующих кислоты и металла
mathsf{K_2O + 2  HNO_3 longrightarrow 2  KNO_3 + H_2O} — демонстр. реакция соотв. щелочного оксида с соотв. кислотой
mathsf{2  KOH + N_2O_5 longrightarrow 2  KNO_3 + H_2O}
mathsf{NH_4NO_3 + KOH longrightarrow NH_3uparrow + KNO_3 + H_2O}
mathsf{K_2CO_3 + 2  HNO_3 longrightarrow 2  KNO_3+ H_2O + CO_2 uparrow}

Природные источники и месторождения

В природе калия нитрат распространен в виде минерала нитрокалита. Крупнейшие его месторождения находятся в Ост-Индии и в Чили (вместе с основным минералов — нитронатритом). Природный нитрат калия является результатом разложения азотистых веществ с последующим связыванием медленно выделяющегося аммиака нитробактериями, чему способствует влага и тепло, поэтому наиболее крупные залежи находятся в странах с жарким климатом[4].

В очень малых количествах содержится в растениях и животных[1], является промежуточным продуктом при переработке ими почвенных сульфата и карбоната калия.

Применение

Основное применение на сегодняшний день нитрат калия находит в качестве ценного удобрения, так как совмещает в себе два частично блокирующих усвоение друг друга растениями элемента.

Незаменим он при изготовлении дымного пороха и некоторых других составов (например, карамельного ракетного топлива), которые почти полностью сейчас идут на производство пиротехники.

Применяется также в электровакуумной промышленности и оптическом стекловарении для обесцвечивания и осветления технических хрустальных стекол и придания прочности изделиям из стекла[5].

Расплав часто используется в лабораториях и у любителей для получения элементарного калия электролизом, наряду с гидроксидом калия.

Используется в качестве сильного окислителя в металлургии, в частности при переработке никелевых руд.

См. также

  • Азотная кислота
  • Нитраты
  • Порох

Примечания

  1. 1 2 ЭСБЕ
  2. Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. Большакова К. А.. — М.: Высшая школа, 1976. — Т. 1. — 91 с.
  3. База данных Химистера
  4. Нитраты природные — Горная энциклопедия
  5. Кубань-Агро-Альянс

Ссылки

  • Получение калиевой селитры

Растворимость кислот, оснований и солей в воде

H+ Li+ K+ Na+ NH4+ Ba2+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ Al3+ Cr3+ Fe2+ Fe3+ Ni2+ Co2+ Mn2+ Zn2+ Ag+ Hg2+ Hg22+ Pb2+ Sn2+ Cu+ Cu2+
OH P P P P М Н М Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
F P Н P P Р М Н Н М Р Н Н Н Р Р М Р Р М М Н Р Н Р
Cl P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Н М Н Р
Br P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М Н М Р H Р
I P P P P Р Р Р Р Р Р  ? Р Р Р Р Р Н Н Н Н М Н
S2− P P P P Р М Н Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
SO32− P P P P Р М М М Н  ?  ? М  ? Н Н Н М Н Н Н Н  ? Н  ?
SO42− P P P P Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М Н Н Р Р Р
NO3 P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
NO2 P P P P Р Р Р Р Р  ?  ?  ?  ? Р М  ?  ? М  ? ?  ?  ?  ?  ?
PO43− P Н P P Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н  ? Н Н Н Н
CO32− М Р P P Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н  ?
CH3COO P Р P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р М Р Р Р
CN P Р P P Р Р Р Р Р ? Н Н Н Н Н Н Н Р Н Р Н
SiO32− H Н P P  ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ?  ? Н ? ? ?

Нитраты

Динитрат гидразина (N2H6(NO3)2) • Изопентилнитрат ((CH3)2CHCH2CH2ONO2) • Метилнитрат (CH3ONO2) • Нитрат актиния(III) (Ac(NO3)3) • Нитрат алюминия (Al(NO3)3) • Нитрат аммония (NH4NO3) • Нитрат бария (Ba(NO3)2) • Нитрат берилия (Be(NO3)2) • Нитрат висмута (Bi(NO3)3) • Нитрат гадолиния (Gd(NO3)3) • Нитрат гидразина (N2H5NO3) • Нитрат гидроксиламина ((NH3OH)NO3) • Нитрат гуанидина (C(NH2)3NO3) • Нитрат железа(III) (Fe(NO3)3) • Нитрат кадмия (Cd(NO3)2) • Нитрат калия (KNO3) • Нитрат кальция (Са(NО3)2) • Нитрат кобальта(II) (Co(NO3)2) • Нитрат кобальта(III) (Co(NO3)3) • Нитрат лития (LiNO3) • Нитрат магния (Mg(NO3)2) • Нитрат марганца (Mn(NO3)2) • Нитрат меди(II) (Cu(NO3)2) • Нитрат мочевины ((NH2)2CO•HNO3) • Нитрат натрия (NaNO3) • Нитрат неодима (Nd(NO3)3) • Нитрат никеля(II) (Ni(NO3)2) • Нитрат палладия(II) (Pd(NO3)3) • Нитрат ртути(I) (Hg2(NO3)2) • Нитрат ртути(II) (Hg(NO3)2) • Нитрат рубидия (RbNO3) • Нитрат свинца(II) (Pb(NO3)2) • Нитрат серебра(I) (AgNO3) • Нитрат скандия(III) (Sc(NO3)3) • Нитрат стронция (Sr(NO3)2) • Нитрат урана (U(NO3)2) • Нитрат уранила (UO2(NO3)2) • Нитрат хлорина (ClONO3) • Нитрат хрома (Cr(NO3)3) • Нитрат цезия (CsNO3) • Нитрат цинка (Zn(NO3)2) • Нитраты целлюлозы ([C6H7O2(OH)3-x(ONO2)x]n) • Нитроглицерин (O2NOCH(CH2ONO2)2) • Пропилнитрат (C3H7ONO2) • Церий-аммоний нитрат ((NH4)2Ce(NO3)6) • Этилнитрат (C2H5ONO2)

Salpetersäureester.svg

Соединения калия

Азид калия (KN3) • Амид калия (KNH2) • Ацесульфам (C4H4KNO4S) • Ацетат калия (CH3COOK) • Ацетиленид калия (K2C2) • Бензоат тригидрат калия (Брутто-формула:C7H11KO5) • Бромат калия (KBrO3) • Бромид калия (KBr) • Гексагидроксоплатинат(IV) калия (K2[Pt(OH)6]) • Гексагидроксостибат калия (K[Sb(OH)6]) • Гексанитрокобальтат(III) калия (K3[Co(NO3)6]) • Гексаоксибензол калия (C6(OK)6) • Гексафторогерманат калия (K2[GeF6]) • Гексафторокупрат(III) калия (K3CuF6) • Гексафторомолибдат(III) калия (K3MoF6) • Гексафтороплатинат(V) калия (K[PtF6]) • Гексафторосиликат(IV) калия (K2[SiF6]) • Гексафторфосфат калия (KPF6) • Гексахлоропалладат(IV) калия (K2[PdCl6]) • Гексахлороплатинат(IV) калия (K2[PtCl6]) • Гексахлоростаннат(IV) калия (K2[SnCl6]) • Гексахлорплатинат калия (K2PtCl6) • Гексацианоферрат(II) калия (K4[Fe(CN)6]) • Гексацианоферрат(II) тригидрат калия (K4[Fe(CN)6]•3H2O) • Гексацианоферрат(III) калия (K3[Fe(CN)6]) • Гептафторониобат(V) калия (K2[NbF7]) • Гидрид калия (KH) • Гидрокарбонат калия (KHCO3) • Гидроксид калия (KOH) • Гидроортофосфат калия (K2HPO4) • Гидросульфат калия (KHSO4) • Гидросульфид калия (KHS) • Гидросульфит калия (KHSO3) • Гидрофторид калия (KHF2) • Дигидроарсенат калия (KH2AsO4) • Дигидроортофосфат калия (KH2PO4) • Динитрамид калия (KN(NO2)2) • Дисульфат калия (K2S2O7) • Дисульфит калия (K2S2O5) • Дисульфонатнитроксил калия ((KO3S)2NO) • Дитионат калия (K2S2O6) • Дихлородиамминпалладий ([Pd(NH3)2]Cl2) • Дихромат калия (K2Cr2O7) • Дицианоаргентат(I) калия (K[Ag(СN)2]) • Дицианоаурат(I) калия (K[Au(СN)2]) • Иодат калия (KIO3) • Иодид калия (KI) • Карбонат калия (K2CO3) • Манганат калия (K2MnO4) • Метаванадат калия (KVO3) • Метасиликат калия (K2SiO3) • Метафосфат калия (KPO3) • Надпероксид калия (KO2 или K2O4) • Нитрат калия (KNO3) • Нитрит калия (KNO2) • Озонид калия (KO3) • Оксалат калия (K2C2O4) • Оксалат моногидрат калия (K2C2O4•H2O) • Оксид калия (K2O) • Октахлоромолибдат калия (K4Mo2Cl8) • Ортофосфат калия (K3PO4) • Пербромат калия (KBrO4) • Периодат калия (KIO4) • Перманганат калия (KMnO4) • Пероксид калия (K2O2) • Пероксодикарбонат калия (К2С2О6) • Пероксомоносульфат калия (K2SO5) • Пероксодисульфат калия (K2S2O6(O2)) • Перренат калия (KReO4) • Перхлорат калия (KClO4) • Полисульфиды калия (K2Sn) • Политионаты калия (K2SnO6) • Сегнетова соль (NaKC4H4O6) • Соль Джонсона (K[I(I)2]•H2O) • Соль Цейзе (K[Pt(C2H4)Cl3]•H2O) • Сорбат калия (C6H7KO2) • Сульфат гидрат калия-гадолиния • Сульфат гидрат калия-кальция (K2Ca(SO4)2•H2O) • Сульфат калия (K2SO4) • Сульфат калия-кальция (K2Ca(SO4)2) • Сульфат хрома(III)-калия (KCr(SO4)2) Сульфид калия (K2S) • Сульфит дигидрат калия (K2SO3•2H2O) • Сульфит калия (K2SO3) • Тетрагидроалюминат калия (KAlH4) • Тетрагидроксодиоксоосмат(VI) калия (K2[OsO2(OH)4]) • Тетрагидроортотеллурат калия (K2H4TeO6) • Тетраиодомеркурат(II) калия (K2[HgI4]) • Тетранитроплатинат(II) калия (K2[Pt(NO2)4]) • Тетраоксорутенат(VI) калия (K2RuO4) • Тетрапероксохромат(V) калия (K3CrO8) • Тетрасиликат калия (K2Si4O9•H2O) • Тетрахлоромолибдат(III) калия (KMoCl4) • Тетрахлоропалладат(II) калия (K2[PdCl4]) • Тетрахлороплатинат(II) калия (K2[PtCl4]) • Тетрахлороферрат(III) калия (K[FeCl4]) • Тетрахлорплатинат калия (K2PtCl4) • Тетрацианоникколат(II) калия (K2[Ni(CN)4]) • Тетрацианоплатинат(II) калия (K2[Pt(CN)4]) • Тиосульфат калия (K2SO3S) • Тиоцианат калия (KSCN) • Феррат калия (K2FeO4) • Феррооксалат калия (K3[Fe(C2O4)3]) • Формиат калия (HCOOK) Фталимид калия • Фторид калия (KF) • Фторсульфит калия (KSO2F) • Хлорат калия (KClO3) • Хлорид калия (KCl) • Хлорид-триэтилалюминий калия ((C2H5)3Al•KCl) • Хромат калия (K2CrO4) • Хромит калия (KCrO2) • Цианат калия (KOCN) • Цианид калия (KCN) • Цианоаурат калия (K[Au(CN)2] • Этилксантогенат калия (C2H5OC(S)SK) •

Добавить комментарий