- Salpetersyrestruktur
- Egenskaper
- Kjemiske navn
- Fysisk beskrivelse
- Molekylær vekt
- Dissosiasjonskonstant
- Smeltepunkt
- Kokepunkt
- Saltdannelse
- Brannpotensial
- dekomponering
- Reduksjonsmiddel
- Oksidasjonsmiddel
- nomenklatur
- syntese
- risiko
- applikasjoner
- Produksjon av diazoniumsalter
- Eliminering av natriumazid
- Syntese av oksimer
- I sin saltoppløsning
- referanser
Den salpetersyrling er en svak uorganisk syre, den kjemiske formelen HNO 2 . Den finnes hovedsakelig i vandig løsning med en lyseblå farge. Den er veldig ustabil, og den brytes raskt ned til nitrogenoksid, NO og salpetersyre, HNO 3 .
Det finnes vanligvis i vandig løsning i form av nitritt. Det kommer også naturlig fra atmosfæren som et resultat av reaksjonen av nitrogenoksid med vann. Der, spesielt i troposfæren, griper salpetersyre inn i reguleringen av ozonkonsentrasjonen.
Salpetersyreoppløsning i et begerglass. Kilde: Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Den gale forskeren ~ commonswiki antok (basert på krav om opphavsrett).
Bildet over viser en løsning av HNO 2 der den karakteristiske blekeblå fargen på denne syren kan sees. Det er syntetisert ved oppløsning av nitrogen-oksyd, N 2 O 3 , i vann. På samme måte er det produktet av forsuring av natriumnitritløsninger ved lave temperaturer.
HNO 2 har liten kommersiell bruk, og blir brukt i form av nitritt til konservering av kjøtt. På den annen side brukes den i produksjonen av azofargestoffer.
Det brukes sammen med natriumtiosulfat til behandling av pasienter med natriumcyanidforgiftning. Men det er et mutagent middel, og det antas at det kan forårsake substitusjoner i basene til DNA-kjeder, gjennom en oksidativ deaminering av cytosin og adenin.
Salpetersyre har en dobbelt oppførsel, siden den kan oppføre seg som et oksidasjonsmiddel eller som et reduksjonsmiddel; det vil si, det kan reduseres til NO og N 2 , eller oksyderes til HNO 3 .
Salpetersyrestruktur
Cis (venstre) og trans (høyre) isomerer med de respektive molekylære strukturer av HNO2. Kilde: Ben Mills.
Det øvre bildet viser den molekylære strukturen til salpetersyre ved bruk av en kule og stenger-modell. Nitrogenatomet (blå sfære) er lokalisert i midten av strukturen, og danner en dobbeltbinding (N = O) og en enkeltbinding (NO) med oksygenatomene (røde kuler).
Legg merke til at hydrogenatom (hvit sfære) er bundet til en av oksygenene og ikke direkte til nitrogen. Så å vite dette, er strukturformelen til HNO 2 eller, og det er ingen slik HN-binding (som den kjemiske formelen kan få deg til å tenke).
Molekylene i bildet tilsvarer de i en gassfase; i vann er de omgitt av vannmolekyler, som kan akseptere hydrogenionet (svakt) for å danne NO 2 - og H 3 O + -ionene .
Strukturen deres kan ha to former: cis eller trans, kalt geometriske isomerer. I cis-isomeren blir H-atomet forsvunnet av det nærliggende oksygenatom; mens de er i transisomeren, er begge i anti- eller motsatte posisjoner.
I cis-isomeren er dannelsen av en intramolekylær hydrogenbro (OH-NO) sannsynligvis, noe som kan forstyrre de intermolekylære (ONOH-ONOH).
Egenskaper
Kjemiske navn
- Salpetersyre
-Dioxonitric acid (III)
-Nitrosylhydroksyd
-Hydroxydoxydonitrogen (systemisk navn IUPAC)
Fysisk beskrivelse
Blek blå væske, tilsvarende nitrittoppløsningen.
Molekylær vekt
47,013 g / mol.
Dissosiasjonskonstant
Det er en svak syre. PKa er 3,35 ved 25 ºC.
Smeltepunkt
Det er bare kjent i løsning. Derfor kan ikke smeltepunktet beregnes, og det kan heller ikke isoleres krystaller.
Kokepunkt
Siden den ikke eksisterer ren, men i vann, er målingene av denne egenskapen ikke nøyaktige. På den ene siden avhenger det av konsentrasjonen av HNO 2 , og på den andre siden forårsaker oppvarmingen dets nedbrytning. Derfor rapporteres ikke et eksakt kokepunkt.
Saltdannelse
Danner vannoppløselige nitritter med Li + , Na + , K + , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ . Men det danner ikke salter med flerverdige kationer, for eksempel: Al 3+ og / eller Be 2+ (på grunn av den høye ladetetthet). Den er i stand til å danne stabile estere med alkoholer.
Brannpotensial
Det er brannfarlig av kjemiske reaksjoner. Kan eksplodere ved kontakt med fosfortriklorid.
dekomponering
Det er en veldig ustabil forbindelse, og i vandig løsning spaltes den til nitrogenoksid og salpetersyre:
2 HNO 2 => NO 2 + NO + H 2 O
4 HNO 2 => 2 HNO 3 + N 2 O + H 2 O
Reduksjonsmiddel
Salpetersyre i vandig løsning forekommer i form av nitrittioner, NO 2 - , som gjennomgår forskjellige reduksjonsreaksjoner.
Reagerer med I - og Fe 2+ -ioner , i form av kaliumnitritt, for å danne nitrogenoksyd:
2 KNO 2 + KI + H 2 SO 4 => I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 2
Kaliumnitritt i nærvær av tinnioner reduseres til dannelse av lystgass:
KNO 2 + 6 HCl + 2 SnCl 2 => 2 SnCl 4 + N 2 O + 3 H 2 O + 2 KCl
Kaliumnitritt reduseres med Zn i et alkalisk medium, og danner ammoniakk:
5 H 2 O + KNO 2 + 3 Zn => NH 3 + KOH + 3 Zn (OH) 2
Oksidasjonsmiddel
I tillegg til å være et reduksjonsmiddel, kan salpetersyre gripe inn i oksidasjonsprosesser. For eksempel: det oksiderer hydrogensulfid og blir til nitrogenoksid eller ammoniakk, avhengig av surheten til mediet reaksjonen skjer i.
2 HNO 2 + H 2 S => S + 2 NO + 2 H20
HNO 2 + 3 H 2 S => S + NH 3 + 2 H 2 O
Salpetersyre, i et surt pH-miljø, kan oksidere jodidion til jod.
HNO 2 + I - + 6 H + => 3 I 2 + NH 3 + 2 H20
Det kan også fungere som et reduksjonsmiddel, og virker på Cu 2+ og forårsaker salpetersyre.
nomenklatur
HNO 2 kan gis andre navn, som avhenger av typen nomenklatur. Salpetersyre tilsvarer den tradisjonelle nomenklaturen; dioxonitric acid (III), til stamnomenklaturen; og hydrogendioksonitrat (III), til det systematiske.
syntese
Salpetersyre kan syntetiseres ved å løse opp nitrogentrioksyd i vann:
N 2 O 3 + H 2 O => 2 HNO 2
En annen metode for fremstilling består av reaksjonen av natriumnitritt, NaNO 3 , med mineralsyrer; så som saltsyre og saltsyre. Reaksjonen utføres ved en lav temperatur og salpetersyren forbrukes in situ.
NaNO 3 + H + => HNO 2 + Na +
H + -ionet kommer fra enten HCl eller HBr.
risiko
Gitt dens egenskaper og kjemiske egenskaper, er det lite informasjon om de direkte toksiske effektene av HNO 2 . Kanskje noen skadelige effekter som antas å være produsert av denne forbindelsen, er faktisk forårsaket av salpetersyre, som kan produseres ved nedbrytning av salpetersyre.
Det bemerkes at HNO 2 kan ha skadelige effekter på luftveiene og være i stand til å gi irriterende symptomer hos astmatiske pasienter.
I form av natriumnitritt reduseres det ved deoksyhemoglobin, og produserer nitrogenoksid. Dette er en kraftig vasodilatator som produserer avslapping av glatte vaskulære muskler, med en estimert LD50-dose på 35 mg / kg for oral konsumering hos mennesker.
Toksisiteten av natriumnitritt manifesteres ved kardiovaskulær kollaps, etterfulgt av alvorlig hypotensjon, på grunn av vasodilaterende virkning av nitrogenoksid, produsert av nitritt.
Nitrogen dioxide, NO 2 , til stede i forurenset luft (smog), kan under visse forhold gi opphav til salpetersyre; som igjen kan reagere med aminer for å danne nitrosaminer, et gamma av kreftfremkallende forbindelser.
En lignende reaksjon oppstår med sigarettrøyk. Det er funnet nitrosaminrester som kleber til innvendig slimhinne i røykebiler.
applikasjoner
Produksjon av diazoniumsalter
Salpetersyre brukes i industrien til fremstilling av diazoniumsalter gjennom reaksjonen med aromatiske aminer og fenoler.
HNO 2 + ArNH 2 + H + => ArN = Nar + H 2 O
Diazoniumsalter brukes i organiske syntesereaksjoner; for eksempel i Sandmeyer-reaksjonen. I denne reaksjonen, substitusjon av en aminogruppe (H 2 N), i et primært aromatisk amin, av gruppene Cl - , Br - og CN - oppstår . For å oppnå disse aromatiske produktene er kobbersalter nødvendig.
Diazoniumsalter kan danne lyse azoforbindelser som brukes som fargestoffer og tjener også som en kvalitativ test for tilstedeværelse av aromatiske aminer.
Eliminering av natriumazid
Salpetersyre brukes til eliminering av natriumazid (NaN 3 ), som er potensielt farlig på grunn av dens tendens til å eksplodere.
2 NaN 3 + 2 HNO 2 => 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Syntese av oksimer
Salpetersyre kan reagere med ketongrupper for å danne oksimer. Disse kan oksyderes for å danne karboksylsyrer eller reduseres til å danne aminer.
Denne prosessen brukes i den kommersielle fremstillingen av adipinsyre, monomeren som brukes i produksjonen av nylon. Det er også involvert i produksjonen av polyuretan, og esterne er mykgjørere, hovedsakelig i PVC.
I sin saltoppløsning
Salpetersyre, i form av natriumnitritt, brukes til behandling og konservering av kjøtt; siden det forhindrer bakterievekst og er i stand til å reagere med myoglobin, og produserer en mørkerød farge som gjør kjøttet mer attraktivt for konsum.
Det samme saltet brukes sammen med natriumtiosulfat i intravenøs behandling av natriumcyanidforgiftning.
referanser
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kjemi. Aminer. (10 th edition.). Wiley Plus.
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
- Pubchem. (2019). Salpetersyre. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Softschools. (2019). Salpetersyre. Gjenopprettet fra: Softschools.com
- Wikipedia. (2019). Salpetersyre. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
- Royal Society of Chemistry. (2015). Salpetersyre. Gjenopprettet fra: chemspider.com
- New World Encyclopedia. (2015). Salpetersyre. Gjenopprettet fra: newworldencyclopedia.org
- DrugBank. (2019). Salpetersyre. Gjenopprettet fra: drugbank.ca
- Kjemisk formulering. (2018). HNO 2 . Gjenopprettet fra: formulacionquimica.com