- Štruktúra kyseliny dusnej
- vlastnosti
- Chemické názvy
- Fyzický popis
- Molekulová hmotnosť
- Disociačná konštanta
- Bod topenia
- Bod varu
- Tvorba soli
- Požiarny potenciál
- rozklad
- Redukčné činidlo
- Oxidačné činidlo
- názvoslovie
- syntéza
- riziká
- aplikácia
- Výroba diazóniových solí
- Eliminácia azidu sodného
- Syntéza oximov
- V soľnej forme
- Referencie
Kyseliny dusitej je slabá kyselina anorganická, chemický vzorec HNO 2 . Nachádza sa hlavne vo vodnom roztoku s bledomodrou farbou. Je veľmi nestabilný a rýchlo sa rozkladá na oxid dusnatý, NO a kyselinu dusičnú, HNO 3 .
Zvyčajne sa vyskytuje vo vodnom roztoku vo forme dusitanov. Pochádza prirodzene aj z atmosféry v dôsledku reakcie oxidu dusnatého s vodou. Konkrétne v troposfére zasahuje kyselina dusitá do regulácie koncentrácie ozónu.
Roztok kyseliny dusičnej v kadičke. Zdroj: Nebol poskytnutý žiadny strojom čitateľný autor. Šílený vedec ~ commonswiki predpokladal (na základe autorských práv).
Obrázok vyššie ukazuje roztok HNO 2, kde charakteristická svetlo modrej farby tejto kyseliny je možno vidieť. Je syntetizovaný rozpustením dusíka oxid, N 2 O 3 , vo vode. Podobne je to produkt okyslenia roztokov dusitanu sodného pri nízkych teplotách.
HNO 2 má malé komerčné využitie, používa sa vo forme dusitanov na konzervovanie mäsa. Na druhej strane sa používa pri výrobe azofarbív.
Používa sa spolu s tiosíranom sodným na liečbu pacientov s otravou kyanidom sodným. Je to však mutagénne činidlo a predpokladá sa, že môže spôsobiť substitúcie v bázach reťazcov DNA oxidačnou deamináciou cytozínu a adenínu.
Kyselina dusitá má dvojaké správanie, pretože sa môže správať ako oxidačné činidlo alebo ako redukčné činidlo; to znamená, že môže byť znížená na NO alebo N 2 , alebo oxidované na HNO 3 .
Štruktúra kyseliny dusnej
Cis (vľavo) a trans (vpravo) izoméry s príslušnými molekulárnymi štruktúrami HNO2. Zdroj: Ben Mills.
Horný obrázok ukazuje molekulárnu štruktúru kyseliny dusitej pomocou modelu guľôčky a tyčinky. Atóm dusíka (modrá guľa) sa nachádza v strede štruktúry a tvorí dvojitú väzbu (N = O) a jednoduchú väzbu (NO) s atómami kyslíka (červené gule).
Uvedomte si, že atóm vodíka (biela guľa) je viazaný na jeden z kyslíkov, a nie priamo na dusík. Takže, ak je to známe, štruktúrny vzorec HNO 2 je alebo neexistuje a neexistuje taká väzba HN (pretože chemický vzorec môže viesť k premýšľaniu).
Molekuly na obrázku zodpovedajú molekulám plynnej fázy; vo vode, sú obklopené molekulami vody, ktoré môže prijať ión vodíka (slabo) za vzniku NO 2 - a H 3 O + ióny .
Ich štruktúry môžu mať dve formy: cis alebo trans, nazývané geometrické izoméry. V cis izoméri je atóm vodíka zatienený susedným atómom kyslíka; zatiaľ čo v trans izoméri sú obe v protismernej alebo opačnej polohe.
V cis izoméri je pravdepodobná tvorba intramolekulárneho vodíkového mostíka (OH-NO), ktorý môže rušiť intermolekulárne mostíky (ONOH-ONOH).
vlastnosti
Chemické názvy
- Kyselina dusitá
-Dioxonitric acid (III)
-Nitrosylhydroxy
-Hydroxydoxydonitrogén (systematický názov IUPAC)
Fyzický popis
Bledomodrá kvapalina, ktorá zodpovedá roztoku dusitanov.
Molekulová hmotnosť
47,013 g / mol.
Disociačná konštanta
Je to slabá kyselina. Jeho pKa je 3,35 pri 25 ° C.
Bod topenia
Je známy iba v riešení. Preto nie je možné vypočítať jeho teplotu topenia ani izolovať jej kryštály.
Bod varu
Pretože neexistuje iba vo vode, meranie tejto vlastnosti nie je presné. Na jednej strane závisí od koncentrácie HNO 2 a na druhej strane jeho zahrievanie spôsobuje jeho rozklad. Preto sa neuvádza presný bod varu.
Tvorba soli
Vytvára vo vode rozpustné dusitany s Li + , Na + , K + , Ca2 + , Sr2 + , Ba2 + . Nevytvára však soli s viacmocnými katiónmi, ako sú: Al 3+ a / alebo Be 2+ (kvôli vysokej hustote náboja). Je schopný tvoriť stabilné estery s alkoholmi.
Požiarny potenciál
Je horľavý chemickými reakciami. Pri kontakte s chloridom fosforečným môže vybuchnúť.
rozklad
Je to veľmi nestabilná zlúčenina a vo vodnom roztoku sa rozkladá na oxid dusnatý a kyselinu dusičnú:
2 HNO 2 => NO 2 + NO + H 2 O
4 HNO 2 => 2 HNO 3 + N 2 O + H 2 O
Redukčné činidlo
Kyselina dusitá vo vodnom roztoku sa vyskytuje vo forme dusitanových iónov, NO 2 - , ktoré podliehajú rôznym redukčným reakciám.
Reaguje s iónmi I - a Fe 2+ vo forme dusitanu draselného za vzniku oxidu dusnatého:
2 KNO 2 + KI + H 2 SO 4 => I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 2
Dusitan draselný v prítomnosti iónov cínu sa redukuje na oxid dusný:
KNO 2 + 6 HCl + 2 SnCl 2 => 2 SnCl 4 + N 2 O + 3 H 2 O + 2 KCl
Dusitan draselný sa redukuje Zn v alkalickom prostredí za vzniku amoniaku:
5 H 2 O + KNO 2 + 3 Zn => NH 3 + KOH + 3 Zn (OH) 2
Oxidačné činidlo
Kyselina dusitá môže okrem redukčného činidla zasahovať do oxidačných procesov. Napríklad: oxiduje sírovodík premieňaním na oxid dusnatý alebo amoniak, v závislosti od kyslosti média, v ktorom reakcia prebieha.
2 HNO 2 + H 2 S => S + 2 NO + 2 H 2 O
HNO 2 + 3 H 2 S => S + NH 3 + 2 H 2 O
Kyselina dusičná môže v kyslom prostredí pH oxidovať jodidový ión na jód.
HNO 2 + I - + 6 H + => 3 I 2 + NH 3 + 2 H 2 O
Môže tiež pôsobiť ako redukčné činidlo pôsobiace na Cu 2+ a spôsobiť kyselinu dusičnú.
názvoslovie
HNO 2 môžu mať iné názvy, ktoré závisia od typu nomenklatúry. Kyselina dusitá zodpovedá tradičnej nomenklatúre; kyselina dioxonitrová (III), podľa nomenklatúry zásob; a hydrogén-dioxonitan (III), do systematického systému.
syntéza
Kyselinu dusičnú je možné syntetizovať rozpustením oxidu dusnatého vo vode:
N 2 O 3 + H 2 O => 2 HNO 2
Ďalší spôsob prípravy sa skladá z reakcie dusitanu sodného, NaNO 3 , s minerálnymi kyselinami; ako je kyselina chlorovodíková a kyselina bromovodíková. Reakcia sa uskutočňuje pri nízkej teplote a kyselina dusitá sa spotrebuje in situ.
NaNO 3 + H + => HNO 2 + Na +
H + ión pochádza buď z HCl alebo HBr.
riziká
Vzhľadom na svoje vlastnosti a chemické vlastnosti je málo informácií o priamych toxických účinkoch HNO 2 . Možno niektoré škodlivé účinky, o ktorých sa predpokladá, že sú vyvolané touto zlúčeninou, sú v skutočnosti spôsobené kyselinou dusičnou, ktorá môže byť spôsobená rozkladom kyseliny dusitej.
Poznamenáva sa, že HNO 2 môže mať škodlivé účinky na dýchacie cesty a byť schopný vyvolať dráždivé príznaky u astmatických pacientov.
Vo forme dusitanu sodného sa redukuje deoxyhemoglobínom za vzniku oxidu dusnatého. Je to silný vazodilatátor, ktorý vytvára relaxáciu hladkých svalov ciev, odhaduje dávku LD50 35 mg / kg na orálnu spotrebu u ľudí.
Toxicita dusitanu sodného sa prejavuje kardiovaskulárnym kolapsom, po ktorom nasleduje silná hypotenzia v dôsledku vazodilatačného účinku oxidu dusnatého, ktorý sa tvorí z dusitanu.
Oxid dusičitý, NO 2 , prítomný v znečistenom vzduchu (smog), za určitých podmienok môže viesť k vzniku kyseliny dusičnej; ktoré zase môžu reagovať s amínmi za vzniku nitrozamínov, gama karcinogénnych zlúčenín.
Podobná reakcia sa vyskytuje s cigaretovým dymom. Zistilo sa, že nitrozamínové zvyšky priľnú k vnútornej výstelke fajčiarskych vozidiel.
aplikácia
Výroba diazóniových solí
Kyselina dusitá sa v priemysle používa na výrobu diazóniových solí reakciou s aromatickými amínmi a fenolmi.
HNO 2 + Arnhem 2 + H + => Arn = NAR + H 2 O
Diazóniové soli sa používajú v organických syntéznych reakciách; napríklad v Sandmeyerovej reakcii. V tejto reakcii, substitúcia amino skupiny (H 2 N), do primárneho aromatického amínu, skupinami Cl - , Br - a CN - dochádza . Na získanie týchto aromatických produktov sú potrebné meďné soli.
Diazóniové soli môžu tvoriť jasné azozlúčeniny, ktoré sa používajú ako farbivá a tiež slúžia ako kvalitatívny test na prítomnosť aromatických amínov.
Eliminácia azidu sodného
Kyselina dusitá sa používa na elimináciu azidu sodného (NaN 3 ), čo je potenciálne nebezpečné vzhľadom na jeho tendenciu k výbuchu.
2 NaN 3 + 2 HNO 2 => 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Syntéza oximov
Kyselina dusitá môže reagovať s ketónovými skupinami za vzniku oxímov. Tieto môžu byť oxidované za vzniku karboxylových kyselín alebo redukované za vzniku amínov.
Tento postup sa používa pri komerčnej príprave kyseliny adipovej, monoméru použitého pri výrobe nylonu. Ďalej sa podieľa na výrobe polyuretánu a jeho estery sú zmäkčovadlá, najmä z PVC.
V soľnej forme
Kyselina dusitá vo forme dusitanu sodného sa používa na ošetrenie a konzervovanie mäsa; pretože zabraňuje rastu baktérií a je schopný reagovať s myoglobínom, čím vytvára tmavočervenú farbu, vďaka ktorej je mäso atraktívnejšie na spotrebu.
Rovnaká soľ sa používa v spojení s tiosíranom sodným na intravenóznu liečbu otravy kyanidom sodným.
Referencie
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chémia. Amíny. (10 th edition.). Wiley Plus.
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
- PubChem. (2019). Kyselina dusitá. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Softschools. (2019). Kyselina dusitá. Obnovené z: Softschools.com
- Wikipedia. (2019). Kyselina dusitá. Obnovené z: en.wikipedia.org
- Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Kyselina dusitá. Obnovené z: chemspider.com
- Nová svetová encyklopédia. (2015). Kyselina dusitá. Obnovené z: newworldencyclopedia.org
- DrugBank. (2019). Kyselina dusitá. Získané z: drugbank.ca
- Chemická formulácia. (2018). HNO 2 . Obnovené z: formulacionquimica.com