Estrutura, propriedades, usos do nitrato de magnésio (Mg (NO3) 2)

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Robert Johnston
Estrutura, propriedades, usos do nitrato de magnésio (Mg (NO3) 2)

O Nitrato de Magnésio é um sólido inorgânico cuja fórmula química é Mg (NO3)dois. É um composto iônico formado pela união de um cátion magnésio Mgdois+ e dois ânions nitrato NO3-.

Mg (NÃO3)dois é um sólido cristalino branco. É muito higroscópico, ou seja, absorve facilmente a água do meio ambiente. Ao permanecer em contato com o ar circundante, tende a formar seu hexahidrato de Mg (NO3)dois•6hdoisOU.

Nitrato de magnésio Mg (NO3)dois pulverizado. Ondřej Mangl [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nitrato de magnésio Hexahidrato Mg (NO3)dois•6hdoisO possui em sua estrutura cristalina 6 moléculas de água HdoisOu para cada molécula de Mg (NO3)dois. O nitrato de magnésio é encontrado em cavernas e minas na forma do mineral nitromagnesita.

Mg (NÃO3)dois obtido comercialmente pela reação de magnésio metálico Mg com ácido nítrico HNO3.

Tem uma grande variedade de utilizações, por exemplo na agricultura como fertilizante porque fornece nutrientes para as plantas, como nitrogênio (N) e magnésio (Mg)..

É utilizado na indústria pirotécnica ou pirotécnica e também na obtenção de ácido nítrico concentrado. Usado em análises químicas, experimentos de física e estudos médicos e científicos.

Índice do artigo

  • 1 Estrutura
  • 2 Nomenclatura
  • 3 propriedades
    • 3.1 Estado físico
    • 3.2 Peso molecular
    • 3.3 Ponto de fusão
    • 3.4 Ponto de ebulição
    • 3,5 Densidade
    • 3.6 Solubilidade
    • 3.7 Efeito do aquecimento
  • 4 Obtendo
    • 4.1 Localização na natureza
  • 5 usos
    • 5.1 Em estudos recentes
    • 5.2 Em estudos de doenças
  • 6 referências

Estrutura

O nitrato de magnésio anidro é composto de um cátion de magnésio Mgdois+ e dois ânions nitrato NO3-.

Estrutura de Mg (NO3)dois. Edgar181 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Magnésio íon Mgdois+ possui configuração de elétrons: 1sdois, 2sdois 2 P6, 3s0, uma vez que produziu os dois elétrons da camada mais externa (3s). Esta conformação é muito estável.

O íon NO3- tem uma estrutura plana e simétrica.

Estrutura plana do íon nitrato NO3-. As linhas pontilhadas indicam a distribuição equitativa de elétrons entre as três ligações N-O. Benjah-bmm27 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Na estrutura do NÃO3- a carga negativa é continuamente distribuída entre os três átomos de oxigênio.

Estruturas de ressonância do íon nitrato NO3-, para explicar a distribuição eqüitativa da carga negativa entre os três átomos de oxigênio. Benjah-bmm27 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

-Nitrato de magnésio anidro: Mg (NO3)dois

-Nitrato de magnésio di-hidratado: Mg (NO3)dois•2hdoisOU

-Nitrato de magnésio hexa-hidratado: Mg (NO3)dois•6hdoisOU

-Dinitrato de magnésio

Propriedades

Estado físico

-Mg (NÃO3)dois anidro: sólido branco, cristais cúbicos.

-Mg (NÃO3)dois dihidrato: sólido cristalino branco.

-Mg (NÃO3)dois hexahidrato: sólido incolor, cristais monoclínicos

Peso molecular

-Mg (NÃO3)dois anidro: 148,31 g / mol

-Mg (NÃO3)dois hexahidrato: 256,41 g / mol

Ponto de fusão

-Mg (NÃO3)dois hexahidrato: 88,9 ºC

Ponto de ebulição

-Mg (NÃO3)dois hexa-hidratado: não ferve, se decompõe a 330 ºC

Densidade

-Mg (NÃO3)dois anidro: 2,32 g / cm3

-Mg (NÃO3)dois dihidrato: 1,456 g / cm3

-Mg (NÃO3)dois hexahidrato: 1.464 g / cm3

Solubilidade

O nitrato de magnésio anidro é muito solúvel em água: 62,1 g / 100 mL a 0 ºC; 69,5 g / 100 mL a 20 ° C Também é muito higroscópico, estando em contato com o ar rapidamente forma o hexahidrato..

Mg (NÃO3)dois dihidrato também é muito solúvel em água e etanol. É higroscópico.

Mg (NÃO3)dois hexahidratado também é muito solúvel em água. É moderadamente solúvel em etanol. É o mais estável dos três em contato com o ar, ou seja, dos três é o que menos absorve água do meio ambiente..

Efeito de aquecimento

Ao submeter uma solução aquosa de Mg (NO3)dois Na evaporação da água, o sal que cristaliza é o hexahidrato: Mg (NO3)dois•6hdoisO. Hexahidrato significa que no sólido cada molécula de Mg (NO3)dois está ligado a 6 moléculas de água.

Existe também o diidrato de Mg (NO3)dois•2hdoisOu, em que Mg (NO3)dois sólido está ligado a 2 moléculas de água.

Aquecimento de Mg hexahidratado (NO3)dois•6hdoisOu então o sal anidro não é obtido, já que o nitrato de magnésio tem alta afinidade pela água.

Por este motivo, quando aquecido acima de seu ponto de fusão, inicialmente forma um sal misto de nitrato de magnésio e hidróxido de Mg (NO3)dois•4Mg (OH)dois.

Esse sal misto, ao atingir 400 ºC, se decompõe em óxido de magnésio MgO e são liberados gases óxido de nitrogênio..

Obtendo

Pode ser preparado pela reação de carbonato de magnésio MgCO3 com ácido nítrico HNO3, emitindo dióxido de carbono COdois:

MgCO3 + 2 HNO3 → Mg (NÃO3)dois + COdois↑ + HdoisOU

Também pode ser obtido com hidróxido de magnésio Mg (OH)dois e ácido nítrico:

Mg (OH)dois + 2 HNO3 → Mg (NÃO3)dois + 2 hdoisOU

Comercialmente, é obtido de várias maneiras:

1- Reagindo o magnésio metálico Mg com ácido nítrico HNO3.

2- Ao reagir óxido de magnésio MgO com ácido nítrico HNO3.

3- Ligação de hidróxido de magnésio Mg (OH)dois e nitrato de amônio NH4NÃO3, formando o nitrato de magnésio com a evolução de amônia NH3.

Localização na natureza

Mg (NÃO3)dois hexahidrato ocorre naturalmente em minas e cavernas ou cavernas na forma do mineral nitromagnesita.

Este mineral está presente quando o guano entra em contato com rochas ricas em magnésio. O guano é o material resultante dos excrementos de aves marinhas e focas em ambientes muito secos..

Formulários

Mg (NÃO3)dois hexahidratado é usado nas indústrias de cerâmica, química e agrícola.

Este composto é um fertilizante porque fornece nitrogênio (N), que é um dos três elementos básicos exigidos pelas plantas, e magnésio (Mg), que é um componente secundário também importante para as plantas..

Desta forma, é usado com outros ingredientes em estufas e no cultivo hidropônico. Este último consiste em cultivar as plantas em solução aquosa com sais fertilizantes em vez de solo.

Cultivo hidropônico. Você pode ver os canais através dos quais a solução aquosa circula com sais fertilizantes, como nitrato de magnésio Mg (NO3)dois. Autor: Marsraw. Fonte: Pixabay.

Também é utilizado como catalisador na obtenção de compostos petroquímicos. Permite ajustar a viscosidade em determinados processos. O nitrato de magnésio anidro é utilizado na pirotecnia, ou seja, na fabricação de fogos de artifício.

Fogos de artifício contêm nitrato de magnésio Mg (NO3)dois. Autor: Free-Photos. Fonte: Pixabay.

O nitrato de magnésio anidro é um agente desidratante. É utilizado, por exemplo, para obtenção de ácido nítrico concentrado, pois elimina água e concentra vapores ácidos de até 90-95% HNO3.

Ácido nítrico concentrado. O uploader original foi Fabexplosive na Wikipedia italiana. [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Também é usado para revestir nitrato de amônio e permitir a formação de grânulos desse material comprimido..

É útil na formulação de tintas, toner (pó preto usado em sistemas de fotocópia) e produtos de coloração. Serve como padrão de magnésio em química analítica.

O sal de nitrato de magnésio e Mg de cério (NO3)dois•Carranca3)3 É de interesse em experimentos de física em baixas temperaturas, pois é usado como refrigerante em experimentos de desmagnetização adiabática (sem transferência de calor)..

Este sal de magnésio e cério tem sido usado para estabelecer níveis de temperatura extremamente baixos na escala Kelvin (perto do zero absoluto)..

Em estudos recentes

Vários pesquisadores usaram Mg (NO3)dois em composições com polímeros sintéticos e naturais para aumentar a condutividade em baterias de íons de magnésio.

Também tem sido investigado na construção de supercapacitores para o armazenamento de energia de alta potência.

Em estudos de doenças

O nitrato de magnésio foi administrado a ratos de laboratório com hipertensão arterial (pressão alta) e demonstrou reduzir efetivamente a pressão arterial e atenuar ou amenizar os efeitos das complicações desta doença.

Ele também mostrou efeitos protetores contra distúrbios neurológicos (distúrbio neuronal) e contra a morte em ratos durante os processos de obstrução da artéria carótida..

Referências

  1. Qian, M. et al. (2018). Extraordinários carbonos porosos de poucas camadas de alta capacitância da combustão de gel de nitrato de magnésio Pechini. ACS Appl Mater Interfaces 2018, 10 (1): 381-388. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Manjuladevi, R. et al. (2018). Um estudo sobre a mistura de eletrólito de polímero à base de poli (álcool vinílico) -poli (acrilonitrila) com nitrato de magnésio para bateria de magnésio. Ionics (2018) 24: 3493. Recuperado de link.springer.com.
  3. Kiruthika, S. et al. (2019). Eletrólito de biopolímero ecologicamente correto, pectina com sal de nitrato de magnésio, para aplicação em dispositivos eletroquímicos. J Solid State Electrochem (2019) 23: 2181. Recuperado de link.springer.com.
  4. Vilskerts R. et al. (2014). O nitrato de magnésio atenua o aumento da pressão arterial em ratos SHR. Magnes Res 2014, 27 (1): 16-24. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  5. Kuzenkov V.S. e Krushinskii A.L. (2014). Efeito protetor do nitrato de magnésio contra distúrbios neurológicos provocados por isquemia cerebral em ratos. Bull Exp Biol Med 2014, 157 (6): 721-3. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Ropp, R.C. (2013). Grupo 15 (N, P, As, Sb e Bi) Compostos Alcalinos Terrestres. Nitrato de Magnésio. Em Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Recuperado de sciencedirect.com.
  7. Kirk-Othmer (1994). Enciclopédia de Tecnologia Química. Volume 1. Quarta edição. John Wiley & Sons.
  8. NÓS. Biblioteca Nacional de Medicina. (2019). Nitrato de Magnésio. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.

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