Чилійська селітра: формула і властивості. Хімічна формула селітри

Сучасні дослідження речовин дозволяють відкривати все нові їхні можливості. А значить, значно розширювати основні області застосування. Так, наприклад, у сільському господарстві відомі сотні різних добрив, здатних допомагати культурним рослинам в рості, вегетації і плодоносінні. Якраз одним з таких є чилійська селітра, яка була відкрита ще в XVIII столітті.

Синоніми назв

Цікаво, що для однієї речовини іноді характерні цілі ряди різних назв. Адже одні даються людьми в побуті, інші походять від родовища, треті є джерелами з раціональної хімічної номенклатури з`єднань.

Так сталося і з даним речовиною. Чилійська селітра має наступні синоніми до назви:

• нітрат натрію;
• натрієва селітра;
• натронне селітра;
• азотнокислий натрій;
• нітронатріт.

Кожне з них відображає яку-небудь інформацію про даний речовині. Наприклад, нітрат натрію говорить про склад з`єднання, а отже, показує, якою буде хімічна формула селітри. Цю ж інформацію дають нам деякі інші синоніми. Слово "чилійська" однозначно характеризує основні джерела родовища даного мінералу.

Хімічна формула селітри

Елементний склад речовини характеризується наступними компонентами: один атом натрію, один атом азоту і три атоми кисню. Отже, можна зробити висновок про те, як з хімічної точки зору буде виглядати чилійська селітра. Формула буде записуватися, як NaNO₃. У процентному співвідношенні якісний склад буде виражатися так: 26/16/58% відповідно.

Кристалічну будову молекулярної решітки азотнокислого натрію являє собою Тригональна ромбоедри. У них атоми кисню тісно групуються навколо центрального азоту, утримуючись біля нього ковалентними полярними взаємодіями. Таким чином формується єдиний іон NO₃^-, який називають кислотним залишком. При цьому в зовнішній сфері знаходиться позитивно заряджений катіон натрію Na⁺. Тому між протилежно зарядженими частинками виникає сильне електростатичне тяжіння. В результаті формується іонний зв`язок.

Тип кристала схожий з таким у польового шпату (кальциту). Тому така будова має не тільки чилійська селітра. Хімічна формула відображає відразу два типи хімічних зв`язків в молекулі:

• ковалентну полярную;
• іонну.

Також явно простежується порядок з`єднання атомів у молекулі, тому за формулою легко прорахувати валентності та ступені окислення як атомів, так і іонів.

Клас хімічних сполук

Серед неорганічних сполук спостерігається велика різноманітність. Тому всі їх прийнято ділити на класи за проявляють властивостям і за особливостями складу і будови молекул.

Не виняток і чилійська селітра. Формула NaNO₃ показує, що дане з`єднання - типова сіль азотної кислоти. Натрієва, яка складається з катіона лужного металу і кислотного залишку одного з найсильніших окислювачів.

Таким чином, можна однозначно визначити, куди відноситься чилійська селітра - до класу неорганічних середніх солей.

Фізичні властивості

За даними параметрами розглядається речовину можна охарактеризувати наступним чином.

1. Безбарвне, іноді з жовтуватим, червонуватим або сірим відтінком кристалічна речовина.
2. Кристали являють собою довгі голчасті структури.
3. Не має запаху.
4. На смак неприємне, сильно солоне речовину.
5. Температура плавлення становить 308 ^проС.
6. Якщо нагріти понад 380 ^проС, то, як і всі нітрати, чилійська селітра розкладається з утворенням нітриту металу і кисню.
7. У воді розчиняється досить добре (при 100 ^проЗ 176 грам солі, при 0 ^проЗ близько 77 грам).
8. Також досить добре розчиняється в аміаку і гідразин, а в таких органічних розчинниках, як етанол, метанол або піридин розчинність різко падає.
9. При певній обробці стає вибуховою речовиною, однак застосовувати селітру в цій якості складно через занадто гарною гігроскопічності.

Враховуючи останній параметр, азотнокислий натрій зберігають у щільно запакованих поліетиленових мішках, що не пропускають вологу. Також можливе знаходження селітри в темних скляних банках з притертими пробками. Головна умова - огорожа з надлишкового освітлення, температури та вологості навколишнього середовища. Якщо всі умови дотримані, то речовина зберігає розсипчастість і сухість, кристали будуть дрібні.

Хімічні властивості

Як ми вже з`ясували раніше, чилійська селітра - клас неорганічних сполук, іменований солями. Хімічні властивості будуть визначатися саме цією особливістю.

1. Виявляє окисні здатності при взаємодії з неметалами (сірої, вуглецем). Реакції проходять при нагріванні суміші.
2. Розкладається при температурі понад 380 ^проС.
3. Вступає в реакції по типу обміну з солями інших металів, якщо в результаті реакції дотримується правило Бертолле (виділяється газ, випадає осад або утворюється малодіссоцііруемое речовина).

Саме хімічні властивості багато в чому пояснюють особливості застосування нітрату натрію.

Отримання в промисловості

Існує кілька способів, в результаті яких можливе утворення азотнокислого натрію.

1. Пряма взаємодія лужного металу натрію з окислювачем (азотною кислотою). У результаті відбувається реакція заміщення, утворюється селітра, виділяється газоподібний азот, оксиди азоту II і I, вода.
2. Реакція між оксидом натрію і азотною кислотою. Виходить азотнокислий натрій і вода.
3. Взаємодія соди або гідроксиду натрію з оксидами азоту I і II (їх суміш носить назву нитрозного газу).
4. Обмінна взаємодія між нітратом кальцію і сульфатом натрію. В результаті утворюється осад малорастворимого сульфату кальцію і розчин селітри.
5. Ще один лабораторний спосіб - реакція між нітратом амонію і харчовою содою або лугом.
6. Також використовується в лабораторії спосіб - взаємодія по обмінним механізмом між нітратом срібла (У просторіччі ляпис) і звичайної кам`яною сіллю, тобто хлоридом натрію.
7. Промисловий спосіб, або спосіб, який застосовується при видобутку, - це вилуговування і подальша кристалізація з родовищ, яка проводиться по протиточному методу.

На сьогоднішній день - це всі способи, за допомогою яких можливе отримання достатньої кількості нітрату натрію.

Видобуток і родовища

Основні родовища даної речовини:

• Чілі;
• південний захід Африки;
• Каліфорнія.

Решта місць є не такими багатими на предмет вмісту сполуки. Наймасштабнішими експортними поставками сировини завжди займалися чилійці. Цим і обумовлено одна з назв азотнокислого натрію.

Чилійська селітра є джерелом азоту для рослин, так як її головна історично сформована галузь застосування - сільське господарство, де вона виступає в якості добрива.

Області застосування

Вперше про це чудодійний засіб удобрення грунту стало відомо в 1825 році. Однак тоді селітра не знайшла свого покупця і залишилася забутою. Через п`ять років її застосували для допомоги у харчуванні рослин вперше і здивувалися результатам. З тих самих пір споживання цього добрива увійшло в масовість. До 1870 року воно досягло 150 тисяч тонн на рік!

Сьогодні сільське господарство далеко не єдина область, в якій необхідна селітра чилійська. Застосування значно розширило свої межі.

1. Як консервант м`ясних і ковбасних продуктів в харчовій промисловості.
2. Сировина для виробництва димного пороху та інших вибухових речовин.
3. Металообробна промисловість.
4. Виготовлення теплоаккумулюючих складів.
5. У виробництві скла.
6. Для виготовлення селітряних суміші - холодоагенту сольовий природи.
7. У ракетному паливі.
8. В піротехнічних виробах.

Очевидно, що області застосування азотнокислого натрію досить великі. Крім того, довгий час вона залишалася практично єдиним джерелом для синтезу азотної кислоти. Сьогодні в цих цілях вона вже не використовується, так як кислота виробляється альтернативними синтетичними способами.