வேதி நுண்ணறிவு · அலகுகள் 6, 11, 14
நைட்ரேட் அயனின் (NO₃⁻) இரசாயனவியல்
வலிய ஒட்சியேற்றி (அமிலத்தில்) — "brown ring" சோதனை, வெப்பத்தில் வெடிக்கும், உலக உரங்களின் மையம்
1அமைப்பு & பண்புகள்
- வடிவியல்:
- திரிகோண தளம் (trigonal planar) — sp² N
- கோணம்:
- 120°
- N ஆக்ஸி நிலை:
- +5 (அதிகபட்சம் N-இல்)
- அதிர்வு (resonance):
- 3 சம N–O பிணைப்புகள் (bond order 1.33)
- நிறம்:
- நிறமற்ற
- கரைதிறன்:
- எல்லா nitrate-களும் கரையும் (விதிவிலக்கு இல்லை)
⚠ நைட்ரேட் = ஒட்சியேற்றி (in acid) ★★★★★
நீர் நிலையில் NO₃⁻ அமைதியானது. அமிலத்தில் (H⁺ + NO₃⁻ = HNO₃) → வலிய ஒட்சியேற்றி. அதனால் HNO₃ Cu, Ag-உடன் கூட வினைபடும் (E° > 0). NO₃⁻ HCl-உடன் சேர்த்தால் — vigorous redox (aqua regia: HNO₃ + 3 HCl → Cl₂ + NOCl + H₂O — Au கரைக்கும்).
2தாக்கங்கள் & வெப்ப சிதைவு
🟫 Brown ring சோதனை — NO₃⁻ அடையாளம் ★★★★★
- NO₃⁻ கரைசலுடன் freshly prepared FeSO₄ சேர்.
- Test tube-ஐ சாய்த்து வைத்து, பக்கவாட்டில் conc H₂SO₄-ஐ மெதுவாக ஊற்று — junction-இல் தனி layer.
- இரண்டு layer-களின் சந்திப்பில் அடர் பழுப்பு வளையம் (brown ring) — [Fe(H₂O)₅NO]²⁺.
2 NO₃⁻ + 4 H₂SO₄ + 6 Fe²⁺ → 6 Fe³⁺ + 2 NO + 4 SO₄²⁻ + 4 H₂O
[Fe(H₂O)₆]²⁺ + NO → [Fe(H₂O)₅NO]²⁺ (பழுப்பு) + H₂O
🔥 வெப்ப சிதைவு (thermal decomp)
| வகை | Products |
|---|---|
| Group I (Na, K) | NaNO₃ → NaNO₂ + ½ O₂ |
| Group II + heavy metal | 2 Pb(NO₃)₂ → 2 PbO + 4 NO₂ ↑ + O₂ ↑ (பழுப்பு புகை + வெண் ppt) |
| NH₄NO₃ (200 °C) | N₂O ↑ + 2 H₂O |
| NH₄NO₃ (>300 °C / shock) | 2 N₂ + O₂ + 4 H₂O (வெடிப்பு!) |
NO₃⁻ HUB · எல்லாம் கரையும் · brown-ring · அமிலத்தில் வலிய ஒட்சியேற்றி
3பயன்பாடுகள் (Uses)
- NaNO₃ (Chile saltpetre) — உரம், food preservative, gunpowder oxidant.
- KNO₃ — black powder (75% KNO₃ + 15% C + 10% S); உரம்.
- NH₄NO₃ — உரம் (35% N), ANFO வெடிபொருள் (mining).
- AgNO₃ — Tollens', photography, antiseptic, halide test reagent.
- Ca(NO₃)₂ — concrete antifreeze, hydroponics N source.
- Cu(NO₃)₂ — Bengal-blue pyrotechnics.
🌱 நைதரசன் சுழற்சி (nitrogen cycle)
NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻ (nitrification — Nitrosomonas, Nitrobacter). தாவரங்கள் NO₃⁻-ஐ எளிதில் கிரகிக்கும். அதிக NO₃⁻ — நிலத்தடி நீர் மாசு + eutrophication.
4அடையாள சோதனை & தேர்வாளர்
Brown ring ★
FeSO₄ + conc H₂SO₄ → பழுப்பு வளையம் [Fe(H₂O)₅NO]²⁺
+ Cu + conc H₂SO₄
பழுப்பு NO₂ வாயு
+ Devarda's alloy + NaOH + heat
NH₃ வாயு (NO₃⁻ → NH₃ ஒட்சிஇறக்கம்)
வீழ்படிவு
எல்லாம் கரையும் — ppt இல்லை (வேறு anion-களிடம் இருந்து வேறுபடுத்தும்)
📊 தேர்வாளர் பாங்கு
- Paper I: Thermal decomp products (NaNO₃ vs Pb(NO₃)₂) MCQ.
- Paper II: Brown-ring test — equation + observation.
- Unit 14: Ostwald → HNO₃ → NH₄NO₃ + NaNO₃ உரங்கள்.
🔗 தொடர்புடைய கருத்துகள் — Connected Concepts