Nitrito de potássio (KNO2): estrutura, propriedades e usos - Ciência - 2023

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o nitrito de potássio é um sal inorgânico cuja fórmula química é KNO₂, que é química e farmacologicamente relacionado ao nitrato de potássio, KNO₃. Sua aparência física consiste em cristais branco-amarelados, altamente higroscópicos e, portanto, deliquescentes; ou seja, eles se dissolvem rapidamente em ambientes úmidos.

Sua fórmula indica que a proporção de íons K⁺ e não₂^– é 1: 1, e eles são mantidos juntos por forças eletrostáticas ou ligações iônicas. Nenhuma fonte natural pura parece ter sido encontrada para seus cristais, embora ânions de nitrito possam ser encontrados em solos, fertilizantes, plantas e animais.

A imagem acima mostra a aparência dos cristais KNO₂, com tons amarelos pronunciados. Se esses cristais forem deixados em contato com o ar, eles irão absorver umidade até se tornarem uma solução aquosa; solução que tem gerado controvérsias quanto ao benefício ou não do seu uso para fins médicos.

Por outro lado, seus cristais, em quantidades muito pequenas (200 ppm), são usados para salinizar carnes e garantir sua preservação contra a ação bacteriana. Da mesma forma, o KNO₂ melhora a cor das carnes, tornando-as mais avermelhadas; no entanto, ele está sujeito a várias restrições para evitar os efeitos tóxicos desse sal no corpo.

Estrutura do nitrito de potássio

Os íons presentes no nitrito de potássio são mostrados acima. O cátion⁺ corresponde à esfera roxa, enquanto o ânion NÃO₂^– É representado pelas esferas azuladas e vermelhas.

Ânion NÃO₂^– mostrado com uma ligação dupla e uma ligação simples [O = N-O]^–; mas, na realidade, ambas as ligações são produto igual da ressonância da carga negativa entre elas.

K ions⁺ e não₂^– eles se atraem no espaço até que organizem um padrão estrutural com o mínimo de energia; é aqui que as repulsões entre cargas iguais são mínimas. E então eles criam cristais KNO₂, cuja célula unitária é suscetível a mudanças de temperatura, cujas transições de fase.

Por exemplo, em baixas temperaturas (menos de 25 ° C), cristais de KNO₂ adotar um sistema monoclínico (fase I). Quando a temperatura ultrapassa 25 ° C, ocorre uma transição de fase de monoclínica para romboédrica (fase II). Finalmente, acima de 40 ° C os cristais de KNO₂ eles passam a ser cúbicos (fase III).

Da mesma forma, o KNO₂ pode exibir outras fases cristalinas (fases IV, V e VI) sob altas pressões. Com isso, os íons K⁺ e não₂^– eles acabam se movendo e ordenando de maneiras diferentes em seus cristais puros.

Propriedades

Massa molecular

85,1038 g / mol.

Densidade

1,9150 g / mL.

Ponto de fusão

440,02 ° C (mas começa a se decompor a partir de 350 ° C, emitindo gases tóxicos).

Ponto de ebulição

537 ° C (explode).

Solubilidade em água

312 g / 100 g de água a 25 ° C

Deliquescência

Sua solubilidade em água é tal que é higroscópico; tanto que exibe deliquescência, absorvendo umidade suficiente para se dissolver. Esta afinidade com a água pode ser devido à estabilidade energética obtida pelos íons K.⁺ quando hidratado, bem como uma baixa entalpia de rede para cristais de KNO₂.

Os cristais podem absorver água sem se dissolver para se tornar um hidrato, KNO₂H₂O. No hidrato encontra-se a molécula de água acompanhando os íons, o que modifica a estrutura cristalina.

Este hidrato (ou vários deles), pode ser formado abaixo de -9 ° C; em temperaturas mais altas, a água dissolve e hidrata os íons, deformando o cristal.

Solubilidade em outros solventes

Ligeiramente solúvel em álcoois quentes e muito solúvel em amônia.

pH

6-9. Suas soluções aquosas são, portanto, alcalinas, uma vez que o ânion NO₂^– pode ser hidrolisado.

Nomenclatura

Para KNO₂ ele também pode ser nomeado de outras maneiras. «Nitrito de potássio» corresponde à designação deste sal de acordo com a nomenclatura da pasta; ‘Nitrito de potássio’, segundo a nomenclatura sistemática, em que se destaca a única valência do potássio, +1; e dioxonitrato de potássio (III), de acordo com a nomenclatura sistemática.

O nome 'dioxonitrato de potássio (III)' destaca a valência +3 do átomo de nitrogênio. Embora seja o nome mais recomendado pela IUPAC para o KNO₂, ‘Nitrito de potássio’ continua a ser o mais conveniente e fácil de lembrar.

Obtendo

A forma mais direta de sintetizá-lo, porém com menor rendimento, é por meio da decomposição térmica do nitrato de potássio ou salitre a 400 ° C ou mais:

2KNO₃ => KNO₂ + O₂

No entanto, parte do KNO₂ Ele acaba sendo decomposto pelo calor, além de outros produtos se formarem.

Outro método para prepará-lo ou sintetizá-lo com maior rendimento é reduzindo o KNO₃ na presença de chumbo, cobre ou zinco. A equação para esta reação é a seguinte:

KNO₃ + Pb => KNO₂ + PbO

O nitrato de potássio e o chumbo são misturados estequiometricamente em uma frigideira de ferro, onde são derretidos com agitação e aquecimento constantes por meia hora. O óxido de chumbo (II) é de cor amarela e a massa resultante é pulverizada a quente e tratada com água fervente. Em seguida, a mistura quente é filtrada.

O filtrado quente é borbulhado com dióxido de carbono por cinco minutos, o que precipitará carbonato de chumbo, PbCO₃, insolúvel. Desta forma, o chumbo é separado do filtrado. O ácido nítrico diluído é adicionado ao filtrado até que o pH seja neutro, é deixado esfriar e, finalmente, a água é evaporada para que se formem os cristais de KNO.₂.

Formulários

Aditivo e reagente

O nitrito de potássio é utilizado como aditivo para curar carnes vermelhas, mantendo seu sabor e cor por mais tempo durante o armazenamento, ao mesmo tempo em que retarda a ação de bactérias e de certas toxinas, como o botulino. Portanto, apresenta ação antibacteriana.

O KNO₂ é oxidado a NO, que reage com a mioglobina da carne e, conseqüentemente, acaba mudando sua cor vermelha natural. Mais tarde, quando a carne é cozida, adquire a sua cor rosa forte característica.

No entanto, sob condições sem especificar o KNO₂ reage com as proteínas da carne para dar origem às nitrosaminas, que podem ser cancerígenas.

Por outro lado, o KNO₂(embora de preferência NaNO₂) é um reagente analítico que pode ser usado na síntese de corantes azo (a reação do ácido nitroso com aminas aromáticas) e na análise de aminoácidos.

Antídoto

Embora tenha seus efeitos negativos, o KNO₂ atua como um antídoto em pacientes envenenados com cianetos e sulfeto de hidrogênio. Seu mecanismo consiste em oxidar os centros de Fe²⁺ para a fé³⁺ dos grupos temos hemoglobinas, produzindo metemoglobina, que então reage com os ânions CN^– e HS^–.

Doutores

No suco gástrico do estômago, o ânion NO₂^– é reduzido a NO, que sabidamente tem ação vasodilatadora, aumentando o fluxo sanguíneo. Em outras regiões do corpo onde o pH não é ácido o suficiente, algumas enzimas, como a xantina oxidoredutase, são responsáveis pela redução do NO₂^–.

KNO foi usado₂ para tratar doenças e doenças como angina de peito e epilepsia (com efeitos colaterais muito negativos).

Referências

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