- Struttura
- Nomenclatura
- Proprietà
- Stato fisico
- Peso molecolare
- Punto di fusione
- Punto di ebollizione
- Densità
- solubilità
- Effetto riscaldante
- Ottenere
- Posizione nella natura
- applicazioni
- In studi recenti
- Negli studi sulle malattie
- Riferimenti
Il nitrato di magnesio è un solido inorganico con la formula chimica Mg (NO 3 ) 2 . È un composto ionico formato dall'unione di un catione di magnesio Mg 2+ e due anioni nitrato NO 3 - .
Mg (NO 3 ) 2 è un solido cristallino bianco. È molto igroscopico, cioè assorbe facilmente l'acqua dall'ambiente. Rimanendo a contatto con l'aria circostante, tende a formare il suo esaidrato Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O.
Polvere di nitrato di magnesio Mg (NO 3 ) 2 . Ondřej Mangl. Fonte: Wikimedia Commons.
Il nitrato di magnesio esaidrato Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O ha nella sua struttura cristallina 6 molecole di acqua H 2 O per ogni molecola di Mg (NO 3 ) 2 . Il nitrato di magnesio si trova nelle caverne e nelle miniere sotto forma di nitromagnesite minerale.
Mg (NO 3 ) 2 si ottiene commercialmente facendo reagire il magnesio metallico Mg con l'acido nitrico HNO 3 .
Ha un'ampia varietà di usi, come in agricoltura come fertilizzante perché fornisce nutrienti per piante come azoto (N) e magnesio (Mg).
Viene utilizzato nell'industria dei fuochi d'artificio o pirotecnica e anche nell'ottenimento di acido nitrico concentrato. È utilizzato nell'analisi chimica, negli esperimenti di fisica e negli studi medici e scientifici.
Struttura
Nitrato di magnesio anidro è costituito da uno Mg 2+ catione magnesio e due NO 3 - anioni nitrato .
Struttura di Mg (NO 3 ) 2 . Edgar181. Fonte: Wikimedia Commons.
Lo ione magnesio Mg 2+ ha la configurazione elettronica: 1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 0 , poiché ha ceduto i due elettroni del guscio più esterno (3s). Questa conformazione è molto stabile.
NO 3 - ione ha una struttura piatta e simmetrica.
Struttura planare dello ione nitrato NO 3 - . Le linee tratteggiate indicano l'equa distribuzione degli elettroni tra i tre legami NO. Benjah-bmm27. Fonte: Wikimedia Commons.
Nella struttura di NO 3 - la carica negativa è distribuita continuamente tra i tre atomi di ossigeno.
Strutture di risonanza dello ione nitrato NO 3 - , per spiegare l'equa distribuzione della carica negativa tra i tre atomi di ossigeno. Benjah-bmm27. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
-Nitrato di magnesio anidro: Mg (NO 3 ) 2
-Magnesio nitrato diidrato: Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O
-Nitrato di magnesio esaidrato: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O
-Dinitrato di magnesio
Proprietà
Stato fisico
-Mg (NO 3 ) 2 anidro: cristalli cubici solidi bianchi.
-Mg (NO 3 ) 2 diidrato: solido cristallino bianco.
-Mg (NO 3 ) 2 esaidrato: cristalli solidi incolori monoclinici
Peso molecolare
-Mg (NO 3 ) 2 anidro: 148,31 g / mol
-Mg (NO 3 ) 2 esaidrato: 256,41 g / mol
Punto di fusione
-Mg (NO 3 ) 2 esaidrato: 88,9 ºC
Punto di ebollizione
-Mg (NO 3 ) 2 esaidrato: non bolle, si decompone a 330 ºC
Densità
-Mg (NO 3 ) 2 anidro: 2,32 g / cm 3
-Mg (NO 3 ) 2 diidrato: 1,456 g / cm 3
-Mg (NO 3 ) 2 esaidrato: 1.464 g / cm 3
solubilità
Il nitrato di magnesio anidro è molto solubile in acqua: 62,1 g / 100 mL a 0 ºC; 69,5 g / 100 mL a 20 ° C. Inoltre è molto igroscopico, essendo a contatto con l'aria forma rapidamente l'esaidrato.
Il Mg (NO 3 ) 2 diidrato è anche molto solubile in acqua e in etanolo. È igroscopico.
Anche il Mg (NO 3 ) 2 esaidrato è molto solubile in acqua. È moderatamente solubile in etanolo. È il più stabile dei tre a contatto con l'aria, cioè dei tre è quello che assorbe meno acqua dall'ambiente.
Effetto riscaldante
Sottoponendo una soluzione acquosa di Mg (NO 3 ) 2 ad evaporazione dell'acqua, il sale che cristallizza è l'esaidrato: Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O. Esaidrato significa che nel solido ogni molecola di Mg (NO 3 ) 2 è attaccato a 6 molecole d'acqua.
Esiste anche il diidrato Mg (NO 3 ) 2 • 2H 2 O, in cui il solido Mg (NO 3 ) 2 è legato a 2 molecole d'acqua.
Riscaldando l'esaidrato di Mg (NO 3 ) 2 • 6H 2 O non si ottiene il sale anidro, poiché il nitrato di magnesio ha un'elevata affinità per l'acqua.
Per questo motivo, quando viene riscaldato al di sopra del punto di fusione, forma inizialmente un sale misto di nitrato di magnesio e idrossido Mg (NO 3 ) 2 • 4Mg (OH) 2 .
Questo sale misto, al raggiungimento di 400 ºC, si decompone in ossido di magnesio MgO e vengono rilasciati gas di ossido di azoto.
Ottenere
Può essere preparato facendo reagire il carbonato di magnesio MgCO 3 con acido nitrico HNO 3 , liberando anidride carbonica CO 2 :
MgCO 3 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + CO 2 ↑ + H 2 O
Può essere ottenuto anche con idrossido di magnesio Mg (OH) 2 e acido nitrico:
Mg (OH) 2 + 2 HNO 3 → Mg (NO 3 ) 2 + 2 H 2 O
Commercialmente si ottiene in diversi modi:
1- Reazione del magnesio metallico Mg con acido nitrico HNO 3 .
2- Facendo reagire l'ossido di magnesio MgO con acido nitrico HNO 3 .
3- Unendo idrossido di magnesio Mg (OH) 2 e nitrato di ammonio NH 4 NO 3 , formando il nitrato di magnesio con il rilascio di ammoniaca NH 3 .
Posizione nella natura
Mg (NO 3 ) 2 esaidrato si trova naturalmente nelle miniere e nelle caverne o nelle grotte sotto forma del minerale nitromagnesite.
Questo minerale è presente quando il guano entra in contatto con rocce ricche di magnesio. Il guano è il materiale risultante dagli escrementi di uccelli marini e foche in ambienti molto secchi.
applicazioni
Mg (NO 3 ) 2 esaidrato è utilizzato nell'industria ceramica, chimica e agricola.
Questo composto è un fertilizzante perché fornisce azoto (N), che è uno dei tre elementi base richiesti dalle piante, e magnesio (Mg), che è un componente secondario importante anche per loro.
In questo modo viene utilizzato con altri ingredienti nelle serre e nella coltivazione idroponica. Quest'ultimo consiste nel coltivare le piante in una soluzione acquosa con sali fertilizzanti al posto del terreno.
Coltivazione idroponica. I canali attraverso i quali si può osservare la soluzione acquosa con sali fertilizzanti come il nitrato di magnesio Mg (NO 3 ) 2 . Autore: Marsraw. Fonte: Pixabay.
Viene anche utilizzato come catalizzatore nell'ottenimento di composti petrolchimici. Permette di regolare la viscosità in alcuni processi. Il nitrato di magnesio anidro viene utilizzato nella pirotecnica, cioè per la fabbricazione di fuochi d'artificio.
I fuochi d'artificio contengono nitrato di magnesio Mg (NO 3 ) 2 . Autore: Free-Photos. Fonte: Pixabay.
Il nitrato di magnesio anidro è un agente disidratante. Viene utilizzato, ad esempio, per ottenere acido nitrico concentrato, in quanto rimuove l'acqua e concentra i vapori acidi fino al 90-95% di HNO 3 .
Acido nitrico concentrato. L'uploader originale era Fabexplosive su Wikipedia in italiano. . Fonte: Wikimedia Commons.
Viene anche utilizzato per rivestire il nitrato di ammonio e consentire la perlatura di tale materiale compresso.
È utile nella formulazione di inchiostri, toner (polvere nera utilizzata negli impianti fotocopiatrici) e prodotti coloranti. Serve come standard di magnesio nella chimica analitica.
Il sale di cerio e magnesio nitrato Mg (NO 3 ) 2 • Ce (NO 3 ) 3 è di interesse negli esperimenti di fisica a bassa temperatura, poiché viene utilizzato come refrigerante negli esperimenti di smagnetizzazione adiabatica (senza trasferimento di calore).
Questo sale di magnesio e cerio è stato utilizzato per stabilire livelli di temperatura estremamente bassi sulla scala Kelvin (vicini allo zero assoluto).
In studi recenti
Diversi ricercatori hanno utilizzato Mg (NO 3 ) 2 in composizioni con polimeri sintetici e naturali per aumentare la conduttività nelle batterie agli ioni di magnesio.
È stato anche studiato nella costruzione di supercondensatori per lo stoccaggio di energia ad alta potenza.
Negli studi sulle malattie
Il nitrato di magnesio è stato somministrato a ratti da laboratorio con ipertensione arteriosa (alta pressione) e si è scoperto che abbassa efficacemente la pressione sanguigna e attenua o attenua gli effetti delle complicanze di questa malattia.
Ha anche mostrato effetti protettivi contro i disturbi neurologici (disturbi neuronali) e contro la morte nei ratti durante i processi di ostruzione dell'arteria carotide.
Riferimenti
- Qian, M. et al. (2018). Carboni porosi a pochi strati ad alta capacità dalla combustione Pechini di gel di nitrato di magnesio. Interfacce ACS Appl Mater 2018, 10 (1): 381-388. Recupero da ncbi.nlm.nih.gov.
- Manjuladevi, R. et al. (2018). Uno studio sulla miscela di elettroliti polimerici a base di poli (alcol vinilico) -poli (acrilonitrile) con nitrato di magnesio per batterie al magnesio. Ionics (2018) 24: 3493. Recuperato da link.springer.com.
- Kiruthika, S. et al. (2019). Elettrolita biopolimero ecologico, pectina con sale di nitrato di magnesio, per applicazione in dispositivi elettrochimici. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Recupero da link.springer.com.
- Vilskerts R. et al. (2014). Il nitrato di magnesio attenua l'aumento della pressione sanguigna nei ratti SHR. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Recupero da ncbi.nlm.nih.gov.
- Kuzenkov VS e Krushinskii AL (2014). Effetto protettivo del nitrato di magnesio contro i disturbi neurologici provocati dall'ischemia cerebrale nei ratti. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Recupero da ncbi.nlm.nih.gov.
- Ropp, RC (2013). Composti alcalino terrosi del gruppo 15 (N, P, As, Sb e Bi). Nitrato di magnesio. In Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Recupero da sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia della tecnologia chimica. Volume 1. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
- Biblioteca nazionale di medicina degli Stati Uniti. (2019). Nitrato di magnesio. Estratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.