Kalium nitrat
Kalium nitrat (KNO3) ialah garam nitrat. Sifat sesuatu bahan ditentukan bukan sahaja oleh komposisi unsur, tetapi juga oleh ikatan, geometri molekul atau kekisi kristal serta tingkah laku zarah dalam bahan tulen dan larutan.
Data asas
Maksud sebenar formula
Satu unit formula KNO3 mengandungi 1 × kalium (K), 1 × nitrogen (N), 3 × oksigen (O). Daripada jisim atom relatif, jisim molarnya kira-kira 101.103 g/mol. Subskrip dalam formula menyatakan bilangan atom dan tidak dengan sendirinya menunjukkan cas, nombor pengoksidaan atau geometri.
Peratus jisim unsur
Dari segi jisim, sumbangan terbesar datang daripada oksigen (O, 47.5 %). Peratus jisim bergantung pada bilangan atom dan jisim atom relatifnya, jadi ia tidak boleh ditentukan hanya daripada saiz subskrip.
| kalium (K) | 1 | 38.7 % |
|---|---|---|
| nitrogen (N) | 1 | 13.9 % |
| oksigen (O) | 3 | 47.5 % |
Struktur dan ikatan
Kalium nitrat KNO₃ ialah garam ion yang terdiri daripada K⁺ dan NO₃⁻ berbentuk trigonal satah. Dalam ion nitrat, tiga ikatan N–O hampir setara akibat resonans, maka cas negatif tidak terletak pada satu atom oksigen sahaja.
Ikatan di dalam molekul atau ion perlu dibezakan daripada daya antara zarah. Kekutuban ikatan, bentuk molekul, taburan cas, serta keupayaan membentuk ikatan hidrogen atau interaksi ion mempengaruhi keterlarutan, suhu perubahan fasa dan kereaktifan melalui mekanisme yang berbeza.
Visual R3
Tingkah laku kimia
Dalam air, KNO₃ terurai terutamanya kepada K⁺ dan NO₃⁻; kerana kedua-dua ion berasal daripada bes kuat dan asid kuat, hidrolisisnya kecil. Apabila dipanaskan atau bertindak balas dengan bahan lain, nitrat boleh bertindak sebagai pengoksida dan menjadi sumber oksigen dalam sistem pembakaran.
Nilai sifat fizikal perlu dibaca bersama keadaan pengukurannya. Suhu, tekanan, kepekatan, ketulenan, bentuk kristal atau pelarut boleh mengubah ketumpatan, keterlarutan, keadaan fasa dan kadar tindak balas. Oleh itu nilai perwakilan ialah titik rujukan untuk perbandingan, bukan angka yang kekal dalam semua keadaan.
Larutan, keseimbangan dan keadaan
Dalam larutan berair, spesies yang hadir tidak semestinya sama seperti bentuk dalam bahan tulen. Penghidratan, keseimbangan asid–bes, penggabungan, penceraian atau hidrolisis boleh mengubah nisbah spesies kimia yang benar-benar wujud.
Perubahan kepekatan atau pH boleh mengalihkan keseimbangan dan mengubah kadar tindak balas. Oleh itu sifat sesuatu bahan perlu dibaca bersama persekitarannya; formula kimia menyatakan komposisi, tetapi tidak mewakili semua spesies yang mungkin hadir dalam larutan.
Kegunaan dan kepentingan
KNO₃ digunakan dalam baja, kimia analisis, rawatan haba dan beberapa proses industri.
Kegunaan sesuatu bahan ditentukan oleh gabungan kereaktifan, keterlarutan, kemeruapan, sifat terma dan interaksinya dengan sistem biologi. Sifat yang berguna dalam proses terkawal boleh menjadi sumber risiko apabila keadaan penggunaan berubah.
Keselamatan dan konteks yang betul
Sebagai pepejal pengoksida, pencampuran dengan bahan mudah terbakar atau agen penurun serta keadaan pemanasan mesti dikawal dengan ketat.
Keselamatan tidak boleh dinilai daripada nama bahan sahaja. Kuantiti, kepekatan, suhu, laluan pendedahan, pengudaraan dan keserasian dengan bahan lain perlu dinilai bersama data keselamatan yang sesuai untuk produk atau keadaan eksperimen sebenar.
Perbandingan penting
Berbanding KCl, KNO₃ mempunyai kimia pengoksidaan tambahan daripada ion nitrat.
Dua bahan dengan formula serupa atau unsur yang sama masih boleh mempunyai sifat yang sangat berbeza jika sambungan atom, geometri, cas atau kumpulan berfungsi berubah. Perbandingan yang baik melihat bukan sahaja persamaan tetapi juga perbezaan struktur yang mengubah tingkah laku kimia.