Γιατί το νιτρικό κάλιο εκραγεί όταν συνδυάζεται με μειωμένους παράγοντες (ομόλογα στην εξήγηση PLZ);
Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας και των εμπλεκόμενων ομολόγων:
1. Περιέχει άζωτο σε κατάσταση υψηλής οξείδωσης (+5) και απελευθερώνει εύκολα οξυγόνο στην καύση καυσίμων.
* Οι δεσμοί n-o Μέσα στο νιτρικό ιόν (NO₃⁻) είναι σχετικά αδύναμο, καθιστώντας τους ευαίσθητους στο σπάσιμο.
2. Ένας παράγοντας αναγωγής παρέχει ηλεκτρόνια Παραδείγματα περιλαμβάνουν ζάχαρη, κάρβουνο ή θείο.
* Οι παράγοντες μείωσης έχουν στοιχεία σε κατάσταση χαμηλής οξείδωσης, δωρίζοντας εύκολα ηλεκτρόνια.
3. Η αντίδραση: Όταν το kno₃ και ένα μειωμένο μίγμα παράγοντα, ο αναγωγικός παράγοντας δωρίζει ηλεκτρόνια στο άζωτο στο Kno₃. Αυτή η διαδικασία σπάει τους δεσμούς n-o στο ιόν νιτρικού άλατος, απελευθέρωση οξυγόνου και σχηματίζοντας αέριο αζώτου (N₂).
4. Η απελευθέρωση του οξυγόνου από το KNO₃ είναι εξαιρετικά γρήγορη και εξωθερμική. Αυτή η ξαφνική απελευθέρωση ενέργειας προκαλεί ταχεία επέκταση των αερίων, οδηγώντας σε έκρηξη.
Απλοποιημένη χημική εξίσωση:
`` `
2 kno₃ + c → k₂o + n₂ + 3 co₂
`` `
* Σε αυτή την εξίσωση, ο άνθρακας (C) δρα ως αναγωγικός παράγοντας.
* Το άζωτο στο KNO₃ μειώνεται σε N₂ (αέριο αζώτου) και ο άνθρακας παίρνει οξειδωμένο σε CO₂ (διοξείδιο του άνθρακα).
Σημαντική σημείωση:
* Η εκρηκτικότητα της αντίδρασης εξαρτάται από τον συγκεκριμένο αναγωγικό παράγοντα, την αναλογία του μείγματος και τις συνθήκες (π.χ. περιορισμός, θερμοκρασία).
* Δεν οδηγούν όλοι οι συνδυασμοί των kno₃ και μειώνοντας τους παράγοντες. Μερικά μείγματα μπορεί να καίγονται ή να καίγονται μόνο.
Συμπερασματικά:
Το νιτρικό κάλιο δεν είναι εγγενώς εκρηκτικό. Είναι η ταχεία αντίδραση μείωσης οξείδωσης με έναν αναγωγικό παράγοντα που ενεργοποιεί την απελευθέρωση ενέργειας και προκαλεί την έκρηξη. Αυτή η αντίδραση περιλαμβάνει τη διάσπαση των δεσμών Ν-Ο εντός του ιόντος νιτρικού άλατος και της απελευθέρωσης οξυγόνου. Η ξαφνική απελευθέρωση της ενέργειας δημιουργεί μια ταχεία επέκταση των αερίων που οδηγούν στο εκρηκτικό αποτέλεσμα.
