Structura acidului azotat (HNO2), proprietăți, sinteză

acid azotat este un acid slab, anorganic, a cărui formulă chimică este HNO_Două. Se găsește în principal în soluție apoasă cu o culoare albastru pal. Este foarte instabil și se descompune rapid în oxid nitric, NO și acid azotic, HNO₃.

Se găsește de obicei într-o soluție apoasă sub formă de nitriți. De asemenea, provine în mod natural din atmosferă ca urmare a reacției oxidului de azot cu apa. Acolo, în special în troposferă, acidul azotat intervine în reglarea concentrației de ozon.

O soluție HNO este prezentată în imaginea de mai sus_Două unde se apreciază culoarea albastră pal caracteristică a acestui acid. Este sintetizat prin dizolvarea trioxidului de azot, N_DouăSAU₃, in apa. De asemenea, este produsul acidificării soluțiilor de nitrit de sodiu la temperaturi scăzute..

HNO_Două Are o utilizare comercială redusă, fiind utilizat sub formă de nitriți în conservarea cărnii. Pe de altă parte, este utilizat la producerea coloranților azoici.

Este utilizat, împreună cu tiosulfatul de sodiu, în tratamentul pacienților cu otrăvire cu cianură de sodiu. Dar, este un agent mutagen și se crede că poate provoca substituții în bazele lanțurilor ADN, printr-o dezaminare oxidativă a citozinei și adeninei..

Acidul azotat are un comportament dublu, deoarece se poate comporta ca agent oxidativ sau ca agent reducător; adică poate fi redus la NO sau N_Două, te oxizi la HNO₃.

Indice articol

• 1 Structura acidului azotat
• 2 Proprietăți
  • 2.1 Denumiri chimice
  • 2.2 Descrierea fizică
  • 2.3 Greutate moleculară
  • 2.4 Constanta de disociere
  • 2.5 Punct de topire
  • 2.6 Punctul de fierbere
  • 2.7 Formarea sării
  • 2.8 Potențial de foc
  • 2.9 Descompunerea
  • 2.10 Agent de reducere
  • 2.11 Agent oxidant
• 3 Nomenclatură
• 4 Sinteza
• 5 Riscuri
• 6 utilizări
  • 6.1 Producerea sărurilor de diazoniu
  • 6.2 Eliminarea azidei de sodiu
  • 6.3 Sinteza oximelor
  • 6.4 În forma sa salină
• 7 Referințe

Structura acidului azotat

Imaginea superioară arată structura moleculară a acidului azotat utilizând un model de sfere și tije. Atomul de azot (sfera albastră) este situat în centrul structurii, formând o legătură dublă (N = O) și o legătură simplă (N-O) cu atomii de oxigen (sfere roșii).

Rețineți că atomul de hidrogen (sfera albă) este legat de unul dintre oxigeni și nu direct de azot. Deci, știind acest lucru, formula structurală a HNO_Două este [HO-N = O] sau [NO (OH)] și nu există o astfel de legătură H-N (așa cum poate sugera formula chimică).

Moleculele din imagine corespund cu cele ale unei faze gazoase; în apă sunt înconjurați de molecule de apă, care pot accepta ionul hidrogen (slab) pentru a forma NO ioni_Două^- si H₃SAU⁺.

Structurile lor pot lua două forme: cis sau trans, numiți izomeri geometrici. În izomerul cis, atomul H este eclipsat de atomul de oxigen vecin; în timp ce în izomerul trans, ambele sunt în poziții anti sau opuse.

În izomerul cis este probabil formarea unei punți de hidrogen intramoleculare (OH-NO), care poate perturba cele intermoleculare (ONOH-ONOH)..

Proprietăți

Denumiri chimice

-Acid azotat

-Acid dioxonitric (III)

-Hidroxid de nitrosil

-Hidroxid oxidonitrogen (denumirea sistematică IUPAC)

Descriere Fizica

Lichid albastru pal, corespunzător soluției de nitriți.

Greutate moleculară

47,013 g / mol.

Constanta de disociere

Este un acid slab. PKa este de 3,35 la 25 ° C.

Punct de topire

Este cunoscut doar în soluție. Prin urmare, punctul său de topire nu poate fi calculat și nici cristalele sale nu pot fi izolate..

Punct de fierbere

Deoarece nu există pur, ci în apă, măsurătorile acestei proprietăți nu sunt precise. Pe de o parte, depinde de concentrația de HNO_Două, iar pe de altă parte, încălzirea acestuia produce descompunerea sa. De aceea nu se raportează un punct de fierbere exact..

Formarea sării

Formează nitriți solubili în apă cu Li⁺, N / A⁺, K⁺, AC^Două+, Domnul^Două+, Ba^Două+. Dar nu formează săruri cu cationi polivalenți, cum ar fi: Al³⁺ și / sau Be^Două+ (datorită densității sale mari de încărcare). Este capabil să formeze esteri stabili cu alcooli.

Potențial de foc

Este inflamabil prin reacții chimice. Poate exploda la contactul cu triclorură de fosfor.

Descompunere

Este un compus foarte instabil și, în soluție apoasă, se descompune în oxid azotic și acid azotic:

2 HNO_Două  => NU_Două   +    NU + H_DouăSAU

4 HNO_Două  => 2 HNO₃   +    N_DouăO + H_DouăSAU

Agent de reducere

Acidul azotat în soluție apoasă apare sub formă de ioni de azot, NU_Două^-, care suferă diverse reacții de reducere.

Reacționează cu ionii I^- și credință^Două+, sub formă de nitrit de potasiu, pentru a forma oxid nitric:

2 KNO_Două   +    KI + H_DouăSW₄  => Eu_Două   +   2 NO + 2 H_DouăO + K_DouăSW_Două

Nitritul de potasiu în prezența ionilor de staniu este redus pentru a forma oxid de azot:

KNO_Două  +  6 HCI + 2 SnCl_Două => 2 SnCl₄  +   N_DouăO + 3 H_DouăO + 2 KCl

Nitritul de potasiu este redus cu Zn într-un mediu alcalin, formând amoniac:

5 ore_DouăO + KNO_Două   +     3 Zn => NH₃    +     KOH + 3 Zn (OH)_Două

Agent oxidant

Pe lângă faptul că este un agent reducător, acidul azotat poate interveni în procesele de oxidare. De exemplu: oxidează hidrogenul sulfurat, transformându-se în oxid nitric sau amoniac, în funcție de aciditatea mediului în care are loc reacția.

2 HNO_Două    +     H_DouăS => S + 2 NO + 2 H_DouăSAU

HNO_Două    +       3 H_DouăS => S + NH₃       +    2 ore_DouăSAU

Acidul azotat, într-un mediu pH acid, poate oxida ionul de iodură la iod.

HNO_Două    +     Eu^-     +     6 ore⁺    => 3 I_Două     +     NH₃     +     2 ore_DouăSAU

Poate acționa și ca agent reducător acționând asupra Cu^Două+, dând naștere acidului azotic.

Nomenclatură

Pentru HNO_Două Li se pot da alte nume, care depind de tipul de nomenclatură. Acidul azotat corespunde nomenclaturii tradiționale; acid dioxonitric (III), la nomenclatura stocului; și dioxonitrat de hidrogen (III), la sistematic.

Sinteză

Acidul azotat poate fi sintetizat prin dizolvarea trioxidului de azot în apă:

N_DouăSAU₃     +      H_DouăO => 2 HNO_Două

O altă metodă de preparare constă în reacția nitritului de sodiu, NaNO₃, cu acizi minerali; precum acidul clorhidric și acidul bromhidric. Reacția se efectuează la o temperatură scăzută și acidul azotat este consumat in situ..

Frate mai mare₃     +      H⁺    => HNO_Două    +      N / A⁺

Ionul H⁺ provine fie din HCl, fie din HBr.

Riscuri

Având în vedere proprietățile și caracteristicile sale chimice, există puține informații despre efectele toxice directe ale HNO._Două. Poate că unele efecte nocive despre care se crede că sunt produse de acest compus sunt de fapt cauzate de acidul azotic, care poate fi produs prin descompunerea acidului azotat..

Se observă că HNO_Două poate avea efecte nocive asupra căilor respiratorii și poate fi capabil să producă simptome iritante la pacienții astmatici.

Sub formă de nitrit de sodiu, acesta este redus de deoxihemoglobina, producând oxid nitric. Acesta este un vasodilatator puternic care produce relaxarea mușchilor netezi vasculari, estimând o doză LD50 de 35 mg / kg pentru consum oral la om..

Toxicitatea nitritului de sodiu se manifestă prin colaps cardiovascular, urmată de hipotensiune severă, datorită acțiunii vasodilatatoare a oxidului de azot, produs din nitrit..

Dioxid de azot, NU_Două, prezent în aerul poluat (smog), în anumite condiții poate provoca acid azotat; care, la rândul său, pot reacționa cu aminele pentru a forma nitrozamine, o gamă de compuși cancerigeni.

O reacție similară are loc cu fumul de țigară. S-au găsit reziduuri de nitrozamină care aderă la căptușeala interioară a vehiculelor fumătorilor.

Aplicații

Producerea sărurilor de diazoniu

Acidul azotat este utilizat în industrie la producerea sărurilor de diazoniu, prin reacția sa cu amine aromatice și fenoli.

HNO_Două   +     ArNH_Două     +     H⁺    => ArN = NAr + H_DouăSAU

Sărurile de diazoniu sunt utilizate în reacțiile de sinteză organică; de exemplu, în reacția Sandmeyer. În această reacție, substituirea unei grupări amino (H_DouăN-), într-o amină aromatică primară, de către grupurile Cl^-, Fr^- și CN^-. Pentru a obține aceste produse aromate, sunt necesare săruri cuproase.

Sărurile de diazoniu pot forma compuși azoici strălucitori care sunt folosiți ca coloranți și servesc, de asemenea, ca test calitativ pentru prezența aminelor aromatice..

Eliminarea azidei de sodiu

Acidul azotat este utilizat pentru îndepărtarea azidei de sodiu (NaN₃), care este potențial periculos datorită tendinței sale de a exploda.

2 NaN₃     +      2 HNO_Două => 3 N_Două    +    2 NO + 2 NaOH

Sinteza oximelor

Acidul azotat poate reacționa cu grupările cetonice pentru a forma oxime. Acestea pot fi oxidate pentru a forma acizi carboxilici sau reduse pentru a forma amine..

Acest proces este utilizat în prepararea comercială a acidului adipic, monomerul utilizat în producția de nailon. Este, de asemenea, implicat în producția de poliuretan și esterii săi sunt plastifianți, în principal din PVC.

În forma sa salină

Acidul azotat, sub formă de azotit de sodiu, este utilizat în tratarea și conservarea cărnii; deoarece previne creșterea bacteriană și este capabil să reacționeze cu mioglobina, producând o culoare roșu închis care face carnea mai atractivă pentru consum.

Aceeași sare este utilizată, împreună cu tiosulfatul de sodiu, în tratamentul intravenos al otrăvirii cu cianură de sodiu..

Referințe

1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Chimie organica. Amine. (10^a ediție.). Wiley plus.
2. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (A patra editie). Mc Graw Hill.
3. PubChem. (2019). Acid azotat. Recuperat de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Softschools. (2019). Acid azotat. Recuperat de la: Softschools.com
5. Wikipedia. (2019). Acid azotat. Recuperat de pe: en.wikipedia.org
6. Societatea Regală de Chimie. (2015). Acid azotat. Recuperat de pe: chemspider.com
7. New World Encyclopedia. (2015). Acid azotat. Recuperat de pe: newworldencyclopedia.org
8. DrugBank. (2019). Acid azotat. Recuperat de pe: drugbank.ca
9. Formulare chimică. (2018). HNO_Două. Recuperat de pe: formulacionquimica.com