Нитрат калия – неорганическое бинарное соединение, представленное формулой KNO 3 , известное также под названиями азотнокислый калий, калийная селитра, калиевая селитра. Соединение KNO 3 представляет собой бесцветный кристаллический порошок, нелетучий, не имеющий запаха, обладающий гигроскопическими свойствами. Вещество хорошо растворимо в воде. Не токсично для животных. В природе вещество KNO 3 встречается в виде минерала нитрокалита, крупнейшие залежи которого обнаружены в Ост-Индии и Чили. В незначительных количествах содержится в растениях и животных организмах.

Химические свойства и способы получения нитрата калия

Нитрат калия KNO 3 разлагается при температуре 400°C с образованием нитрита калия KNO 2 и кислорода О 2 . Данное вещество выступает сильным окислителем, вступает в реакцию с горючими материалами и восстановителями. Вещество KNO 3 восстанавливается водородом в момент выделения.

В лабораторных условиях KNO 3 получают путем реакции поташа Ca(NO 3) 2 и кальциевой селитры K 2 CO 3 , что является древнейшим способом получения данного вещества. В настоящее время вместо поташа применяется сульфат калия K 2 SO 4 . Раствор нитрата калия получается путем той же реакции. Среди современных методов получения нитрата калия KNO 3 более доступным и дешевым является реакция хлорида калия KCl и нитрата натрия NaNO 3 .

Области применения нитрата калия

Нитрат калия KNO 3 , равно как и раствор нитрата калия, применяется как удобрение (одно из азотных удобрений, богатых калием, являющимся необходимым компонентом для роста растений). Также вещество применяется в электровакуумной промышленности, металлургии, оптическом стекловарении, при производстве пороха.

Пищевые свойства нитрата калия

Нитрат калия широко применяется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки Е252, относящейся к категории консервантов.

Консерванты – химические вещества, пищевые добавки Е200 – Е299, подавляющие рост микроорганизмов в продукте, а также предупреждающие появление неприятного запаха и вкуса продукта, развитие процессов плесневения, образование токсинов микробного происхождения.

Нитрат калия применяется в производстве:

• сыров (твердых, полутвердых, мягких);
• аналогов сыров на молочной основе;
• колбас и мясных продуктов (соленых, вареных, копченых), мясных консервов;
• рыбных продуктов (сельди, кильки соленой и в маринаде);
• продуктов из гусиной печени.

Пищевая добавка также является фиксатором окраски. Вещество добавляется в продукты питания для более длительного сохранения привлекательного внешнего вида продукта. Обладает слабовыраженным антибактериальным эффектом.

Воздействие нитрата калия на организм

Нитрат калия производит канцерогенный эффект – развитие злокачественных новообразований под воздействием внешних факторов. Однако в рекомендованных дозах E252 не оказывает вредного воздействия на организм взрослого человека. Негативное воздействие нитратов объясняется их преобразованием в организме человека в нитриты (в пищевых продуктах происходит бесконтрольное преобразование нитрата калия в нитриты) и канцерогенные нитрозамины. Количество нитратов, попадающих в организм с пищевыми добавками, в частности с E252, ничтожно мало в сравнении с содержанием данных веществ в питьевой воде, а также в овощах (в результате чрезмерного удобрения).

Длительное воздействие Е252 в малых дозах на организм может привести к развитию следующих симптомов и заболеваний:

• Сильные боли в животе
• Слабость
• Головокружение
• Психические нарушения
• Нарушение пространственной ориентации
• Аритмия
• Воспаление почек
• Анемия

Правовая информация

Нитрат калия в качестве пищевой добавки разрешен для применения в производстве продуктов питания на территории Российской Федерации и Украины, а также стран Евросоюза.

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Успех в обучении зависит от желания ребенка учиться. Для того чтобы повысить мотивацию к изучению химии применяю различные технологии в обучении, которые позволяют включить обучающихся в активный познавательный процесс.

Цели урока:

• Закрепить и расширить знания учащихся о химических реакциях, их признаках и условиях протекания;
• Познакомить с реакциями разложения и начать формировать умение составлять уравнения химических реакций;
• Продолжить отрабатывать умение учащихся расставлять коэффициенты;
• Продолжить отрабатывать умение учащихся решать задачи по уравнениям химических реакций;
• Продолжить формировать умения наблюдать, сравнивать;
• Формировать химическую культуру, умения выслушать других при работе в классе, в группе.

Оборудование:

1. Для демонстрационных опытов: тигельные щипцы, лучинка, спиртовка, KNO 3 кристаллический, древесный уголь, HNO 3 (конц.), Н 2 О 2 , MnO 2 ., лабораторный штатив с лапкой;
2. Компьютер, проектор, презентация “Реакции разложения”.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Мотивационный момент.

Самое интересное в окружающем нас мире – это то, что он очень сложно устроен, и к тому же постоянно изменяется. Каждую секунду в нем происходит неисчислимое множество химических реакций, в результате которых одни вещества превращаются в другие. Человек сделал вдох – и в организме начались реакции окисления органических веществ. Он сделал выдох – и в воздух попал углекислый газ, который затем поглотится растениями и в них превратится в углеводы. Некоторые реакции мы можем наблюдать непосредственно, например ржавление железных предметов, свертывание крови, сгорание автомобильного топлива. Однако подавляющее большинство химических процессов остаются невидимыми, но именно они определяют свойства окружающего мира. Чтобы управлять превращениями веществ, необходимо как следует разобраться в природе подобных реакций. Наша задача, изучив свойства веществ, научиться использовать полученные знания во благо человечества.

III. Актуализация знаний.

1. Что мы знаем о химических реакциях? (Cлайд 2)
2. Какие условия необходимы для возникновения химической реакции? (Слайд 3)
3. Каковы признаки протекания химической реакции? (Слайд 4)
4. Приведите примеры химических реакций.

Вывод: Химических реакций много. Они протекают постоянно. Что нужно сделать, чтобы не запутаться в этом многообразии химических реакций?

Научиться классифицировать химические реакции.

Введение понятия реакции разложения.

1. Просмотр мультимедиа “Электролиз воды” (цифровая база видео по химии). Приложение 2

Затем в ходе беседы оформить запись:

вода → водород + кислород

2Н 2 О 2Н 2 + О 2

2. Демонстрационные опыты.

а) Разложение калийной селитры. В пробирку помещают KNO 3 , пробирка закрепляется в штативе и подогревается – селитра быстро плавится, превращается в густую жидкость. Бросить в расплав раскаленный уголек, уголек в пробирке еще более раскаляется, начинает подпрыгивать, взаимодействуя с кислородом.

2KNO 3 2KNO 2 + O 2 (Слайд 5)

б) Разложение гидроксида меди(II). Подогреть пробирку со свежеполученным осадком Cu(OH) 2 – он почернеет из-за образовавшегося оксида меди(II).

Cu(OH) 2 CuO + H 2 O (Слайд 6)

в) Разложение пероксида водорода с помощью катализатора (MnO 2 , сырой моркови, картофеля).

H 2 O 2 2H 2 O + O 2 (Слайд 7)

г) Разложение оксида ртуть (II). Опыт Дж. Пристли

2HgO 2Hg + O2 (Слайд 8)

Обсуждаются вопросы:

• Что объединяет все эти реакции? (Слайд 9)
• В чем их отличие?
• Как, одним словом мы можем назвать процессы, которые протекают? (Слайд 9)
• Какие условия необходимы для осуществления данных реакций? (Слайд 9)

1. Идет процесс разложения веществ (реакция разложения). Во всех реакциях вступает в реакцию одно вещество, а образуются два или более новых веществ: как простых, так и сложных. Попытайтесь сформулировать определение реакции разложения.

2. Как правило, почти все реакции разложения относятся к эндотермическими реакциям, т.к. для протекания требуется определенные условия, нагревание, электрический ток, присутствие других веществ, ускоряющих реакция – катализаторов. (Слайд 10)

Катализаторы в автомобилях . (Слайд 11)

• На дороги ежедневно выезжают миллионы автомобилей, и каждый из них – источник загрязнения воздуха. Особенно это чувствуется в крупных городах, где выхлопные газы автомобилей могут создавать большие проблемы.
• В современных автомашинах присутствует каталитический преобразователь или автомобильный катализатор . Задачей автомобильного катализатора является снижение количества вредных веществ в выхлопных газах. Среди них:
• окись углерода (СО) – ядовитый газ без цвета и запаха
• углеводороды, также известные как летучие органические соединения – один из главных компонентов смога , образуется за счёт неполного сгорания топлива
• оксиды азота (NO и NO2) – также являются компонентом смога , а также кислотных дождей , оказывают влияние на слизистую человека.

Катализаторы в природе распространены повсеместно. Достаточно сказать, что все превращения веществ в живых организмах происходят с участием природных катализаторов – ферментов и поэтому не требуют высокой температуры. Это очень важно – иначе живые ткани, проводя химические реакции, могли бы свариться, Без особых “биологических” катализаторов – ферментов – не получится ни вкусный хлеб, ни аппетитный сыр, ни квашеная капуста. Разрезанное яблоко темнеет на воздухе, оттого что фермент полифенолоксидаза ускоряет окисление находящихся в клетках плода полифенолов – органических веществ. Когда ранку заливают перекисью водорода, пероксид водорода “вскипает” – бурно разлагается на воду и кислород под влиянием фермента каталазы, находящегося в крови. Каталаза нужна организму для уничтожения пероксида водорода, который образуется в процессе клеточного дыхания.

В пищеварительных соках содержится десятки ферментов: липазы, разлагающие жиры на глицерин и органические кислоты; протеазы, разлагающие белки, и др.

Катализаторы применяются и в химической промышленности при синтезе разнообразных веществ, в том числе таких важных продуктов химии, как аммиак NH 3 и серная кислота H 2 SO 4 .

Катализаторы – вещества из разряда самых необходимых, хотя порой мы об этом мало задумываемся.

Химические реакции, в результате которых теплота поглощается, называются эндотермическими. (Слайд 12)

Вещества, которые изменяют скорость химической реакции, но не расходуются в результате реакции, называются катализаторами. (Слайд 12)

IV. Закрепление.

Выполните задания.

(Слайд 13)

• Расставьте коэффициенты, преобразовав схемы в уравнения реакций. Определите реакцию разложения вашего варианта. Дайте объяснение.

Вариант 1 CuO + H 2 → Cu + H 2 O CO + O 2 → CO 2 AI + CI 2 → AICI 3 CaCO 3 → CaO + CO 2

Вариант 2 HCI + AI → AICI 3 + H 2 Na 2 O + H 2 O → NaOH KCIO 3 → KCI + O 2 Na + H 2 → NaH

• Задача. Определите количество вещества и массу одного из продуктов реакции, если в результате реакции разложилось 2 моль вещества.

V. Задание на дом § 27, упр. 1, 2 стр. 155 (Слайд 14).

VI. Используемая литература:

1. Габриелян О.С. "Химия".8 класс. Учебник.
2. О.С. Габриелян, Н.П. Воскобойникова, А.В.Яшукова "Химия", 8 класс. Настольная книга учителя. М.: Дрофа, 2002.
3. О.С.Габриелян, Т.В.Смирнова. Изучаем химию в 8 классе.
4. Л.Ю. Аликберова “Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей”, М.: АСТ – ПРЕСС, 1999.
5. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. М.: Аванта +, 2000.
6. Материалы Интернета.

Вулканический термит (горение смеси оксида железа Fe 3 O 4 и алюминия)
(№ 4 2009)

В 1898 г. немецкий инженер-металлург Ганс Гольдшмидт изобрел способ выплавки металлов из их оксидов с помощью алюминия как восстановителя. Для этого использовалась смесь порошков алюминия и оксида металла, которую ученый назвал термитом (от греческого "терме" - жар, теплота).

В случае термита из Fe 3 O 4 и алюминия развивается температура около 2400°С, а сама эта реакция начинается, когда температура достигает 1000°С. Способ получения металлов с помощью термита назвали алюмотермией, а смесь порошков оксида металла и алюминия - термитом Гольдшмидта. Алюмотермия является частным случаем металлотермии, которую открыл в 1856 р. Н.Н. Бекетов.

На сегодняшний день известно много самых разнообразных термитных составов. В роли восстановителя может выступать не только алюминий, но и магний, кальций, ферросилиций, бор, бориды, кремний, титан и др. В качестве окислителей также берут фториды или хлориды малоактивных металлов и даже тефлон (фторопласт-4). Термиты служат не только для получения металлов, но и для сварки, а также в качестве боевых зажигательных смесей.

Теперь проведем реакцию горения термита Fe 3 O 4 + Al, которая внешне напоминает извержение лавы из кратера вулкана. Для опыта предварительно готовят совершенно сухой речной песок, высушивая его при 200°С в сушильном шкафу или просто в духовке. Одновременно высушивают небольшой керамический горшок. Широкую металлическую емкость (тазик, сковородку и т.п.) наполняют сухим песком, а над ним укрепляют в кольце штатива глиняный цветочный горшок и закрывают его донное отверстие листом фильтровальной бумаги. Высушенные порошки оксида железа Fe 3 O 4 и алюминия смешивают в соотношении 3:1 по массе. Этой смеси - термита - берут не более 200 г (около 50 г Аl и приблизительно 150 г Fe 3 O 4) и засыпают ее в горшок на 3/4 его объема. Для приготовления термитной смеси не следует вместо алюминиевого порошка брать алюминиевую пудру . Алюминиевая пудра содержит окисленный алюминий, что сильно мешает началу реакции. Но главная неприятность состоит в том, что алюминиевая пудра содержит много воздуха, а это приводит к сильному разбрызгиванию очень горячей смеси.

В термитной смеси, засыпанной в горшок, делают по центру углубление и помещают в него запал - обрезок магниевой ленты, зачищенной мелкозернистой наждачной бумагой. С помощью длинной лучинки зажигают магниевую ленту и быстро отходят в сторону на расстояние 2-3 м. После того как сгорает запал, начинается бурная реакция. Над горшком появляется пламя и дым, из него вылетают раскаленные частички смеси, а из донного отверстия вытекает струйка расплавленного железа, образовавшегося по реакции:

8Al + 3Fe 3 O 4 = 6Fe + 4Al 2 O 3

Алюминий - металл более активный, чем железо, поэтому он отнимает кислород у оксида железа, превращаясь при этом в оксид алюминия. Когда расплавленное железо остынет, извлекают образовавшийся королек из песка и очищают от шлака - оксида алюминия.

Теперь становится очевидным, почему песок должен быть совершенно сухим. Из влажного песка будет испаряться вода, и капли расплавленного железа начнут разбрызгиваться. В этом случае опыт станет крайне опасным.

Если проводить эксперимент на улице, то в качестве одноразового реакционного сосуда подойдет и железная консервная банка, которую закапывают в песок.

Получить Fe 3 O 4 можно действием избытка раствора аммиака на раствор, который содержит равные количества солей Fe(II) и Fe(III). Выпадает осадок, его фильтруют, промывают водой, сушат и прокаливают примерно при 200°С.

__________________________________________________