Dusičnan hořečnatý patří do třídy solí. Tato sloučenina má praktické aplikace, a proto si zaslouží zvláštní pozornost a studium. Například uhličitan hořečnatý, jeho chlorid a citrát se aktivně používají v potravinářském průmyslu jako přísady do potravin. Fluorid tohoto kovu je žádaný jako prostředek ochrany kovových povrchů před atmosférickou korozí, používá se při výrobě keramiky a matného skla. Roztok dusičnanu hořečnatého se používá jako oxidační činidlo v pyrotechnických směsích.
Obecná charakteristika hořčíku
Abychom mohli charakterizovat sloučeniny tohoto kovu, identifikujeme jeho charakteristické rysy. Nachází se ve druhé skupině (hlavní podskupině) periodické tabulky prvků. Atomové číslo je 12, takže v atomu je dvanáct elektronů a protonů. Krystalová mřížka má šestiúhelníkový vzhled.
V přírodě existuje kov ve formě tří stabilních izotopů. Tato jednoduchá látka se vyznačuje určitými fyzikálními vlastnostmi. Má stříbřitě bílou barvu, je tvárný, dobře vede elektřinu a teplo. Kov je dokonale válcovaný, lisovaný a lze jej řezat. Díky přítomnosti kyslíku ve vzduchu hořčík rychle získává matný odstín a mění se na oxid kovu.
Vlastnosti získávání
Na začátku devatenáctého století získal hořčík Angličan Davy. Smícháním magnézie (síran hořečnatý) s oxidem rtuťnatým a jeho průchodem elektrickým proudem se mu podařilo získat slitinu kovu se rtutí (amalgám).
Mezi průmyslovými metodami výroby tohoto kovu zaujímá vedoucí postavení elektrolýza roztavených solí. Kromě elektrolýzy se hořčík vyrábí také v průmyslovém měřítku tepelnou redukcí oxidu pomocí koksu nebo křemíku. Tento chemický proces se provádí v elektrických pecích při teplotě asi 2100 °C.
Chemické vlastnosti
Hořčík při interakci s kyselinou dusičnou a kyslíkem tvoří dusičnan hořečnatý a oxid hořečnatý. V závislosti na koncentraci kyseliny dusičné použité pro reakci budou kromě odpovídající soli působit jako reakční produkty různé oxidy dusíku nebo dusičnan amonný. Protože hořčík vykazuje základní vlastnosti, nebyla zjištěna jeho interakce s alkáliemi.
Aplikace hořčíku a jeho sloučenin
Kov je základem pro výrobu „ultralehkých“ slitin, je žádaný v metalotermii pro výrobu zirkonia, vanadu, titanu a uranu. Slitiny na jeho bázi se používají k výrobě záložních výkonných elektrobaterií a také k výrobě suchých článků.
Chemické zdroje proudu vytvořené na bázi hořčíku mají vysoké specifické energetické charakteristiky a vysoké vybíjecí napětí.
Oxid hořečnatý je vynikající žáruvzdorný materiál, používá se při výrobě vyzdívek v metalurgických pecích a pro výrobu kelímků.
Chloristan je potřebný pro kvalitní sušení plynných látek v chemických laboratořích ve formě elektrolytu při výrobě chemických energetických zdrojů.
Syntetické monokrystaly fluoridu hořečnatého jsou žádané v optice pro vytváření hranolů a čoček.
Bromid kovu je vynikající elektrolyt, proto se používá jako záložní zdroj chemického proudu.
Schopnost hořčíku vydávat při hoření bílý oslnivý plamen našla uplatnění při výrobě signálních a osvětlovacích světlic, zápalných bomb, granátů a kulek.
Soli hořčíku a jeho oxid jsou nezbytné v neurologii, kardiologii a gastroenterologii.
Pokud se do práškového hořčíku přidávají oxidační přísady (amonium, dusičnany barnaté), používá se směs ve fotografii.
Charakteristika dusičnanu hořečnatého
Dusičnan hořečnatý je hygroskopická krystalická látka s krychlovou krystalovou mřížkou. Látka se dobře rozpouští ve vodě a ethylalkoholu. Jeho bod tání je 426°C. Při překročení tří set stupňů se dusičnan hořečnatý rozkládá na oxidy dusíku a hořčíku. V přírodě se tato sloučenina nachází ve formě dusičnanu hořečnatého nebo nitromagnezitu. Dusičnan hořečnatý je hygroskopická látka, sůl je schopna tvořit di-, hexa- a nonahydráty.
Například bezbarvé krystaly hexahydrátu mohou existovat ve třech stabilních modifikacích.
Získání soli
Jak se reakce provádí? Dusičnan hořečnatý v průmyslovém množství se získává z nitromagnezitu, což je přírodní minerál. Z laboratorních metod výroby této soli je zajímavá interakce oxidu hořečnatého nebo čistého kovu s roztokem kyseliny dusičné.
Mezi hlavní chemické vlastnosti charakteristické pro tuto sloučeninu zdůrazňujeme interakci s kapalným amoniakem. S čím dalším může dusičnan hořečnatý interagovat? Hydroxid hořečnatý se vysráží, když sůl reaguje s alkalickými roztoky.
Nerozpustné sraženiny se tvoří s kyselinou fluorovodíkovou, uhličitou, křemičitou a fosforečnou.
Dusičnan hořečnatý je sůl, která je tvořena slabou (nerozpustnou) zásadou a silnou jednosytnou kyselinou, takže snadno podléhá hydrolýze. Výsledkem procesu je tvorba bazické soli, reakce média je kyselé povahy a hydrolýza probíhá přes kation.
Vlastnosti použití soli
Průmyslový význam má nejen samotný hořčík, ale dusičnan sodný je součástí komplexních minerálních hnojiv. Díky své vynikající rozpustnosti a nízké elektrické vodivosti je tato sůl ideální pro listové krmení. To platí zejména při použití závlahové vody s významným obsahem soli.
Hnojivo se používá ke kořenové výživě bobulovin, ovoce a zeleniny a listové výživě keřů hroznů. V kapalném dusičnanu hořečnatém dosahuje procento kovu deset procent a dusičnanu hořečnatého v hnojivu je asi 98 procent.
V závislosti na výrobci, který tuto sůl vyrábí, jsou povoleny určité rozdíly v koncentraci. Například v granulované formě má dusičnan hořečnatý podobnou barvu jako hrubá kuchyňská sůl.
Když jsou krystaly této sloučeniny rozdrceny, objeví se lehce šedý nebo nažloutlý odstín. Hořčík je součástí chlorofylu, ovlivňuje jeho tvorbu a je zodpovědný za mezibuněčný metabolismus rostlin. Pro získání kvalitní sklizně je nutné použít asi 80 kilogramů této sloučeniny na hektar. Nejen hořčík samotný, ale také jeho oxidy a soli jsou důležitými chemickými sloučeninami žádanými v různých odvětvích moderního průmyslu.
