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

O nitrito de potássio é um sal inorgânico que tem a fórmula química KNO 2 , o qual está relacionado quimicamente e farmacologicamente para o nitrato de potássio KNO 3 . Sua aparência física consiste em cristais brancos amarelados, altamente higroscópicos e, portanto, deliquescentes; isto é, eles se dissolvem rapidamente em ambientes úmidos.

A fórmula indica que a proporção dos iões K + e NO 2 é de 1: 1, e mantidas em conjunto por forças electrostáticas ou ligações iónicas . Aparentemente, não foram encontradas fontes naturais puras para seus cristais, embora os ânions de nitrito possam ser encontrados em solos, fertilizantes, plantas e animais.

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Cristais de nitrito de potássio. Fonte: Leiem [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

A imagem acima mostra a aparência dos cristais de KNO 2 , com tons amarelos pronunciados. Se esses cristais são deixados em contato com o ar, eles absorvem a umidade até se tornarem uma solução aquosa; solução que gerou controvérsias sobre se seu uso é ou não benéfico para fins médicos.

Por outro lado, seus cristais, em quantidades muito pequenas (200 ppm), são utilizados para salinizar as carnes e garantir sua preservação contra ação bacteriana. Além disso, o KNO 2 melhora a cor das carnes, tornando-as mais vermelhas; No entanto, está sujeito a várias restrições para evitar os efeitos tóxicos desse sal no organismo.

Estrutura do nitrito de potássio

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Íons que compõem o KNO2 representado com um modelo de esferas e barras. Fonte: MarinaVladivostok [CC0].

Acima estão os íons presentes no nitrito de potássio. O cátion K + corresponde à esfera roxa, enquanto o ânion NO 2 é representado pelas esferas azulada e vermelha.

O ânion NO 2 é mostrado com uma ligação dupla e uma ligação simples [O = NO] ; mas, na realidade, ambos os elos são produto igual da ressonância da carga negativa entre eles.

Os íons K + e NO 2 – se atraem no espaço até organizarem um padrão estrutural com menos energia; isto é, onde as repulsões entre cargas iguais são mínimas. E assim eles criam cristais de KNO 2 , cuja célula unitária é suscetível a mudanças de temperatura, que transições de fase.

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Por exemplo, a baixas temperaturas (inferiores a 25 ° C) como cristais de KNO 2 tomar um sistema monoclínico (fase I). Quando a temperatura excede 25 ° C, ocorre uma transição da fase monoclínica para a romboédrica (fase II). Finalmente, acima de 40 ° C, os cristais de KNO 2 mudam para cúbicos (fase III).

Além disso, KNO 2 pode apresentar outras fases cristalinas (fase IV, V e VI) sob pressões elevadas. Com isso, os íons K + e NO 2 acabam se movendo e separando 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 fumaça tóxica).

Ponto de ebulição

537 ° C (explode).

Solubilidade em água

312 g / 100 g de água a 25 ° C.

Deliquescência

Sua solubilidade na água é tal que é higroscópica; tanto, que exibe deliquescência, absorvendo umidade suficiente para se dissolver. Essa afinidade pela água pode ser devida à estabilidade energética que os íons K + ganham com a hidratação, bem como a uma baixa entalpia da rede cristalina dos cristais de KNO 2 .

Os cristais podem absorver água sem dissolver a tornar-se um hidrato, KNO 2 .H 2 iões O. A molécula de água é hidrato de acompanhamento, que modifica a estrutura de cristal.

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

Solubilidade em outros solventes

Levemente solúvel em álcoois quentes e muito solúvel em amônia.

pH

6-9. Suas soluções aquosas são, portanto, alcalinas, uma vez que o ânion NO 2 pode ser hidrolisado.

Nomenclatura

KNO 2 também pode ser nomeado de outras maneiras. «Nitrito de potássio» corresponde ao nome deste sal, de acordo com a nomenclatura do caldo; ‘nitrito de potássio’, de acordo com a nomenclatura sistemática, que destaca a única valência do potássio, +1; e dioxonitrato de potássio (III), de acordo com a nomenclatura sistemática.

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O nome ‘dioxonitrato (III) de potássio’ destaca a valência +3 do átomo de nitrogênio. Embora seja o nome mais recomendado pelo IUPAC para o KNO 2 , o ‘nitrito de potássio’ continua sendo o mais confortável e o mais fácil de lembrar.

Obtenção

A maneira mais direta de sintetizá-lo, mas com menor rendimento, é por decomposição térmica de nitrato de potássio ou salitre a 400 ° C ou mais:

2KNO 3 => KNO 2 + O 2

No entanto, parte do KNO 2 acaba se decompondo pelo calor, além de outros produtos serem formados.

Outro método para prepará-lo ou sintetizá-lo com um rendimento mais alto é reduzindo o KNO 3 na presença de chumbo, cobre ou zinco. A equação para esta reação é a seguinte:

KNO 3 + Pb => KNO 2 + PbO

Nitrato de potássio e chumbo são misturados estequiometricamente em uma panela de ferro, onde derretem com agitação e aquecimento constantes por meia hora. O óxido de chumbo (II) é amarelo e a massa resultante é pulverizada a quente e tratada com água fervente. Em seguida, a mistura quente é filtrada.

filtrado quente é aspergida com dióxido de carbono, durante cinco minutos, que levam carbonato irá precipitar, PbCO 3 , insolúvel. Dessa maneira, o chumbo é separado do filtrado. Ele é adicionado para o ácido nítrico filtrado foi diluído até o pH ser neutro, permitida a arrefecer, e, finalmente, a água evapora-se de modo que se formem cristais de KNO 2 .

Usos

Aditivo e reagente

O nitrito de potássio é usado como aditivo para curar carne vermelha, mantendo seu sabor e cor por mais tempo durante o armazenamento, enquanto atrasa a ação bacteriana e certas toxinas, como o botulínico. Portanto, exibe ação antibacteriana.

O KNO 2 é oxidado ao NO, que reage com a mioglobina da carne e, consequentemente, acaba modificando sua cor vermelha natural. Mais tarde, quando a carne é cozida, adquire sua característica cor rosa forte.

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No entanto, em condições sem especificar o KNO 2, reage com as proteínas da carne para originar nitrosaminas, que podem se tornar cancerígenas.

Além disso, KNO 2 (embora preferivelmente NaNO 2 ) é um reagente de análise pode ser utilizado na síntese de corantes azo (a reacção de ácido nitroso com as aminas aromáticas), e análise de aminoácidos.

Antídoto

Embora tenha efeitos negativos, o KNO 2 atua como antídoto em pacientes envenenados com cianetos e sulfeto de hidrogênio. Seu mecanismo consiste em oxidar os centros de Fe 2+ em Fe 3+ dos grupos de hemoglobina, produzindo metemoglobina, que reage com os ânions CN e HS .

Médicos

No suco gástrico do estômago, o ânion NO 2 é reduzido a NO, que é conhecido por ter 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 NO 2 .

O KNO 2 tem sido usado para tratar doenças e doenças como angina de peito e epilepsia (com efeitos colaterais muito negativos).

Referências

  1. Wikipedia (2019). Nitrito de potássio Recuperado de: en.wikipedia.org
  2. PrebChem (2016). Preparação de nitrito de potássio. Recuperado de: prepchem.com
  3. Mark Gilchrist, Angela C. Shore, Nigel Benjamin. (2011). Nitrato e nitrito inorgânico e controle da pressão arterial, Cardiovascular Research, Volume 89, Edição 3, 15 de fevereiro de 2011, páginas 492–498, doi.org/10.1093/cvr/cvq309
  4. PubChem (2019). Nitrito de potássio Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
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  8. NR Rao, B. Prakash e M. Natarajan. (1975). Transformações da estrutura cristalina em nitritos, nitratos e carbonatos inorgânicos. Departamento de Química, Instituto Indiano de Tecnologia, Kanpur, Índia.

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