Struktura kwasu azotu (HNO2), właściwości, synteza

On kwas azotowy Jest to słaby, kwas nieorganiczny, którego wzorem chemicznym jest HNO₂. Jest zasadniczo w wodnym roztworze z jasnoniebieskim zabarwieniem. Jest bardzo niestabilny i szybko jest podzielony na tlenek azotu, nie, a w kwasie azotowym INO₃.

Zwykle jest w roztworze wodnym w postaci azotynów. Naturalnie pochodzi również z atmosfery w wyniku reakcji tlenku azotu z wodą. Tam, szczególnie w troposferze, kwas azotu pośredniczy w regulacji stężenia ozonu.

Roztwór kwasu azotu w zlewce. Źródło: Brak, który można odczytać, nie dostarczył autora. Przyjął szalony naukowiec ~ Commonswiki (na podstawie roszczeń związanych z prawem autorskim). [Domena publiczna]

Na górnym obrazie pokazano rozwiązanie HNO₂ gdzie widać charakterystyczny jasnoniebieski kolor tego kwasu. Jest syntetyzowany przez rozpuszczanie tritledu azotu, n₂ALBO₃, W wodzie. Podobnie jest to produkt zakwaszenia roztworów azotynów sodu w niskich temperaturach.

HNO₂ Ma niewielkie użycie komercyjne, używając w postaci azotynów w ochronie mięsa. Z drugiej strony jest używany w opracowaniu barwników azoickich.

Jest stosowany wraz z tiosiarczanem sodu, w leczeniu pacjentów z zatruciem cyjankiem sodu. Ale jest to środek mutagenny i uważa się, że może powodować podstawienia w podstawach łańcuchów DNA, poprzez deaminację oksydacyjną cytozyny i adeniny.

Kwas azotu ma podwójne zachowanie, ponieważ może zachowywać się jako środek oksydacyjny lub jako środek redukujący; Oznacza to, że można go zmniejszyć do NO lub N₂, utleniać₃.

[TOC]

Struktura kwasu azotu

Izomery CI (po lewej) i trans (prawe) z odpowiednimi strukturami molekularnymi HNO2. Źródło: Ben Mills [domena publiczna].

Górny obraz pokazuje strukturę molekularną kwasu azotowego za pomocą modelu kulek i prętów. Atom azotu (kula niebieska) znajduje się w środku struktury, tworząc podwójne wiązanie (n = O) i prosty (N-O) z atomami tlenu (czerwone kule).

Zauważ, że atom wodoru (biała kula) jest powiązany z jednym z tlenu, a nie bezpośrednio z azotem. Wiedząc o tym, strukturalna formuła HNO₂ Jest to [ho-n = o] lub [no (oh)] i nie ma takiego łącza H-N (jak może myśleć wzór chemiczny).

Cząsteczki obrazu odpowiadają cząsteczkom fazy gazowej; W wodzie są one otoczone cząsteczkami wody, które mogą zaakceptować jon wodoru (słabo), aby nie utworzyć jonów₂^- i H₃ALBO⁺.

Może ci służyć: Beaker

Jego struktury mogą przyjąć dwie formy: cis lub trans, zwane izomerami geometrycznymi. W izomerze CIS atom H jest zaćmiony sąsiednim atomem tlenu; Podczas gdy w izomerze trans, oba występują w pozycjach anty -oppozytowych.

W izomerze CIS prawdopodobne jest powstawanie wodoru wewnątrzcząsteczkowego (OH-NO), które może importować międzycząsteczkowe (onoh-onoh).

Nieruchomości

Nazwy chemiczne

-Kwas azotowy

-Kwas dwoksonowy (III)

-Wodorotlenek nitrowozylu

-Hydroksydoksydonitogen (systematyczna nazwa IUPAC)

Opis fizyczny

Jasnoniebieska ciecz, odpowiadająca roztworu azotynowego.

Waga molekularna

47 013 g/mol.

Stała dysocjacji

Jest to słaby kwas. Jego PKA wynosi 3,35 do 25 ° C.

Temperatura topnienia

Jest znany tylko w roztworze. Dlatego nie można obliczyć twojej temperatury topnienia, ani nie można izolować twoich kryształów.

Punkt wrzenia

Nie istnieją czyste, ale w wodzie, pomiary tej właściwości nie są precyzyjne. Z jednej strony zależy to od stężenia HNO₂, A z drugiej strony jego ocieplenie powoduje rozkład. Dlatego nie zgłoszono dokładnej temperatury wrzenia.

Formacja sprzedaży

Azotyny rozpuszczalne w wodzie z LI⁺, Na⁺, K⁺, AC²⁺, Pan²⁺, BA²⁺. Ale nie tworz soli z wszechstronnym kationami, takimi jak: do³⁺ i/lub być²⁺ (ze względu na wysoką gęstość obciążenia). Jest w stanie tworzyć stabilne estry z alkoholem.

Potencjał ognia

Jest łatwopalny do reakcji chemicznych. Może eksplodować przez kontakt z fosforem trichlorek.

Rozkład

Jest to bardzo niestabilny związek, aw wodnym roztworze rozkłada się w tlenku azotu i kwasie azotowym:

2 HNO₂  => Nie₂   +    No +H₂ALBO

4 HNO₂  => 2 hno₃   +    N₂Lub +h₂ALBO

Środek redukujący

Kwas azotu w roztworze wodnym przedstawiono w postaci jonów azotynowych, nie₂^-, które doświadczają kilku reakcji redukcji.

Reaguje z jonami i^- i wiara²⁺, w postaci azotynu potasowego, tworząc tlenek azotu:

2 Kno₂   +    Ki +h₂południowy zachód₄  => I₂   +   2 NO +2 H₂Lub +k₂południowy zachód₂

Azotyn potasu w obecności jonów cyny jest zmniejszony do tworzenia tlenku azotu:

Kno₂  +  6 HCl +2 SNCL₂ => 2 SNCL₄  +   N₂O +3 godz₂O +2 kcl

Może ci służyć: wodorotlenek berylowy (be (OH) 2)

Azotyn potasu jest zmniejszany przez Zn w środowisku alkalicznym, tworząc amoniak:

5 godzin₂O +kno₂   +     3 Zn => NH₃    +     KOH +3 Zn (OH)₂

Środek utleniający

Oprócz tego, że jest środkiem redukującym, kwas azotu może interweniować w procesach utleniania. Na przykład: utlenij się do siarkowodoru, stając się tlenek azotowy lub amoniak, w zależności od kwasowości pożywki, w której zachodzi reakcja.

2 HNO₂    +     H₂S => s +2 nr +2 h₂ALBO

Hno₂    +       3 godz₂S => s +nh₃       +    2 godz₂ALBO

Kwas azotu, w pożywce pH, może utleniać jon jodowy do jodu.

Hno₂    +     Siema^-     +     6 godz⁺    => 3 i₂     +     NH₃     +     2 godz₂ALBO

Możesz także działać jako agent redukujący działający na Cu²⁺, powodując kwas azotowy.

Nomenklatura

Do HNO₂ Możesz podać inne nazwy, które zależą od rodzaju nomenklatury. Kwas azotu odpowiada tradycyjnej nomenklaturze; Kwas dwoksonowy (III), do nomenklatury zapasowej; i dioksonitan (III) wodoru, do systematycznego.

Synteza

Kwas azotu można zsyntetyzować przez rozpuszczenie trójtlenku azotu w wodzie:

N₂ALBO₃     +      H₂O => 2 hno₂

Inną metodą przygotowania jest reakcja azotynu sodu, nano₃, z kwasami mineralnymi; takie jak kwas wodny i kwas bromhyterowy. Reakcja jest wykonywana w niskiej temperaturze, a kwas azotu jest spożywany na miejscu.

Starszy brat₃     +      H⁺    => HNO₂    +      Na⁺

H⁺ Pochodzi z HCL lub HBR.

Ryzyko

Biorąc pod uwagę jego właściwości chemiczne i cechy, niewiele jest informacji na temat bezpośrednich toksycznych skutków HNO₂. Być może pewne szkodliwe skutki, które są uważane, są wytwarzane przez ten związek, są faktycznie spowodowane kwasem azotowym, który może wystąpić przez rozkładanie kwasu azotowego.

Wskazano, że HNO₂ Może mieć szkodliwy wpływ na drogi oddechowe i być w stanie wywołać objawy podrażnienia u pacjentów z astmą.

W postaci azotynu sodu jest on zmniejszany przez deoksyhemoglobinę, wytwarzając tlenek azotu. Jest to potężny rozszerzający naczynia krwionośne, który powoduje rozluźnienie mięśni gładkich naczyniowych, szacując u ludzi dawkę LD50 35 mg/kg do konsumpcji doustnej.

Toksyczność azotynów sodu przejawia się z zapadnięciem się sercowo -naczyniowym, a następnie ciężkim niedociśnieniem, z powodu działania naczyń rozszerzających naczynia krwionośne, wytwarzane z azotynu.

Dwutlenek azotu, nie₂, Obecny w zanieczyszczonym powietrzu (smog), w określonych warunkach może powodować kwas azotu; co z kolei może reagować z aminami z tworzenia nitrozaminy, gamma związków rakotwórczych.

Może ci podać: tlenku srebra (AG2O)

Podobna reakcja występuje wraz z dymem papierosów. Znaleziono pozostałości nitrozaminy przylegających do wewnętrznej podszewki pojazdów palenia.

Aplikacje

Produkcja sprzedaży Diazonium

Kwas azotu jest stosowany w branży w produkcji soli diazoniowej, poprzez jego reakcję z aromatycznymi aminami i fenolami.

Hno₂   +     Rnah₂     +     H⁺    => RNA = nar +h₂ALBO

Sole diazonium stosuje się w reakcjach syntezy organicznej; Na przykład w reakcji Sandmeyera. W tej reakcji występuje wymiana grupy aminowej (h₂N-), w pierwotnej aromatycznej aminie, przez grupy CL^-, Br^- i Cn^-. Aby uzyskać te produkty aromatyczne, wymagane są sole Coupro.

Sole diazoniowe mogą tworzyć genialne związki dachowe, które są używane jako barwniki, a także służyć jako test jakościowy do wykrycia obecności aromatycznych amin.

Eliminacja sodu Azida

Kwas azotu służy do wyeliminowania azydów sodu₃), co jest potencjalnie niebezpieczne dla jego tendencji do wykorzystywania.

2 Nan₃     +      2 HNO₂ => 3 N₂    +    2 No +2 NaOH

Synteza Oxymas

Kwas azotu może reagować z grupami ketonowymi, tworząc oxymas. Można je utlenić w celu utworzenia karboxilów lub zmniejszenia kwasu, aby spowodować aminę.

Proces ten jest stosowany w komercyjnym przygotowaniu kwasu tłuszczowego, monomeru stosowanego w produkcji nylonowej. Interweniuje również w produkcji poliuretanu, a jego estrów są plastyfikatory, głównie w PVC.

Pod postacią soli fizjologicznej

Kwas azotu, w postaci azotynu sodu, jest stosowany w obróbce i ochronie mięsa; Ponieważ zapobiega wzrostowi bakterii i jest w stanie reagować z mioglobiną, wytwarzając ciemnoczerwony kolor, który sprawia, że ​​mięso jest bardziej atrakcyjne dla konsumpcji.

Ta sama sól jest stosowana wraz z tiosiarczanem sodu, w dożylnym obróbce zatrucia cyjanku sodu.

Bibliografia

1. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Chemia organiczna. Aminy. (10^th Wydanie.). Wiley Plus.
2. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
3. Pubchem. (2019). Kwas azotowy. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
4. Softschools. (2019). Kwas azotowy. Odzyskane z: Softschools.com
5. Wikipedia. (2019). Kwas azotowy. Źródło: w:.Wikipedia.org
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Kwas azotowy. Odzyskany z: Chemspider.com
7. Encyklopedia Nowego Świata. (2015). Kwas azotowy. Odzyskane z: Newworldyclopedia.org
8. Bank narkotykowy. (2019). Kwas azotowy. Wyjazd z: Banku Drug.AC
9. Preparat chemiczny. (2018). Hno₂. Odzyskane z: preparat quimica.com