- Saltsyre struktur
- Ejendomme
- Kemiske navne
- Fysisk beskrivelse
- Molekylær vægt
- Dissociation konstant
- Smeltepunkt
- Kogepunkt
- Saltdannelse
- Brandpotentiale
- nedbrydning
- Reduktionsmiddel
- Oxiderende middel
- nomenklatur
- syntese
- Risici
- Applikationer
- Produktion af diazoniumsalte
- Eliminering af natriumazid
- Syntese af oximer
- I sin saltvand
- Referencer
Den salpetersyrling er en svag uorganisk syre, den kemiske formel HNO 2. Det findes hovedsageligt i vandig opløsning med en lyseblå farve. Det er meget ustabilt, og det nedbrydes hurtigt til nitrogenoxid, NO og salpetersyre, HNO 3.
Det findes normalt i vandig opløsning i form af nitriter. Det kommer også naturligt fra atmosfæren som et resultat af reaktionen af nitrogenoxid med vand. Der, specifikt i troposfæren, griber salpeter ind i reguleringen af ozonkoncentrationen.
Salpetersyreopløsning i et bægerglas. Kilde: Ingen maskinlæsbar forfatter leveret. Den gale forsker ~ commonswiki antog (baseret på krav om ophavsret).
Billedet ovenfor viser en opløsning af HNO 2, hvor den karakteristiske lyseblå farve af denne syre kan ses. Det syntetiseres ved opløsning af nitrogen trioxid, N 2 O 3, i vand. Ligeledes er det produktet fra forsuringen af natriumnitritopløsninger ved lave temperaturer.
HNO 2 har lidt kommerciel anvendelse, og anvendes i form af nitrit til konservering af kød. På den anden side bruges det til produktion af azofarvestoffer.
Det bruges sammen med natriumthiosulfat til behandling af patienter med natriumcyanidforgiftning. Men det er et mutagent middel, og det menes, at det kan forårsage substitutioner i baserne i DNA-kæderne gennem oxidativ deamination af cytosin og adenin.
Salpetersyre har en dobbelt opførsel, da den kan opføre sig som et oxidativt middel eller som et reduktionsmiddel; dvs. at den kan reduceres til NO eller N 2, eller oxideres til HNO 3.
Saltsyre struktur
Cis (venstre) og trans (højre) isomerer med de respektive molekylære strukturer af HNO2. Kilde: Ben Mills.
Det øverste billede viser salpetersyres molekylstruktur ved hjælp af en kugle- og stavemodel. Kvælstofatom (blå kugle) er placeret i midten af strukturen og danner en dobbeltbinding (N = O) og en enkeltbinding (NO) med oxygenatomer (røde kugler).
Bemærk, at hydrogenatom (hvid sfære) er bundet til en af oxygterne og ikke direkte til nitrogen. Så vel vidende om dette er strukturformlen for HNO 2 eller, og der er ingen sådan HN-binding (som den kemiske formel kan føre til at tænke).
Molekylerne på billedet svarer til molekylerne i en gasfase; i vand de er omgivet af vandmolekyler, som kan acceptere hydrogen ion (svagt) til dannelse af NO 2 - og H 3 O + -ioner.
Deres strukturer kan have to former: cis eller trans, kaldet geometriske isomerer. I cis-isomeren formørges H-atomet af det tilstødende oxygenatom; mens de er i trans-isomeren, er begge i anti- eller modsatte positioner.
I cis-isomeren er dannelsen af en intramolekylær brint (OH-NO) sandsynligvis, hvilket kan forstyrre de intermolekylære (ONOH-ONOH).
Ejendomme
Kemiske navne
-Nitronsyre
-Dioxonitronsyre (III)
-Nitrosylhydroxid
-Hydroxydoxydonitrogen (systemisk IUPAC-navn)
Fysisk beskrivelse
Bleg blå væske, svarende til nitritopløsning.
Molekylær vægt
47,013 g / mol.
Dissociation konstant
Det er en svag syre. Dets pKa er 3,35 ved 25 ° C.
Smeltepunkt
Det er kun kendt i opløsning. Derfor kan dets smeltepunkt ikke beregnes, og dets kristaller kan heller ikke isoleres.
Kogepunkt
Da den ikke findes ren men i vand, er målingerne på denne egenskab ikke nøjagtige. På den ene side afhænger det af koncentrationen af HNO 2, og på den anden side forårsager dets opvarmning dets nedbrydning. Derfor rapporteres der ikke et nøjagtigt kogepunkt.
Saltdannelse
Danner vandopløselige nitritter med Li +, Na +, K +, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+. Men det danner ikke salte med polyvalente kationer, såsom: Al 3+ og / eller Be 2+ (på grund af dens høje ladningstæthed). Det er i stand til at danne stabile estere med alkoholer.
Brandpotentiale
Det er brandfarligt ved kemiske reaktioner. Kan eksplodere ved kontakt med fosfortrichlorid.
nedbrydning
Det er en meget ustabil forbindelse, og i vandig opløsning nedbrydes den til nitrogenoxid og salpetersyre:
2 HNO 2 => NO 2 + + H 2 O
4 HNO 2 => 2 HNO 3 + N 2 O + H 2 O
Reduktionsmiddel
Salpetersyre i vandig opløsning forekommer i form af nitritioner, NO 2 -, der gennemgår forskellige reduktionsreaktioner.
Reagerer med I - og Fe 2+ ioner, i form af kaliumnitrit, til dannelse af nitrogenoxid:
2 KNO 2 + KI + H 2 SO 4 => I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 2
Kaliumnitrit i nærvær af tinioner reduceres til dannelse af nitrogenoxid:
KNO 2 + 6 HCI + 2 SnC 2 => 2 SnC 4 + N 2 O + 3 H 2 O + 2 KCI
Kaliumnitrit reduceres med Zn i et alkalisk medium, hvilket danner ammoniak:
5H 2 O + KNO 2 + 3 Zn => NH 3 + KOH + 3 Zn (OH) 2
Oxiderende middel
Ud over at være et reduktionsmiddel kan salpetersyre gribe ind i oxidationsprocesser. For eksempel: det oxiderer hydrogensulfid og omdannes til nitrogenoxid eller ammoniak, afhængigt af surheden i det medium, hvor reaktionen finder sted.
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
Salpetersyre i et surt pH-miljø kan oxidere iodidion til iod.
HNO 2 + I - + 6 H + => 3 I 2 + NH 3 + 2 H 2 O
Det kan også fungere som et reduktionsmiddel, der virker på Cu 2+ og forårsager salpetersyre.
nomenklatur
HNO 2 kan gives andre navne, der afhænger af typen af nomenklatur. Salpetersyre svarer til den traditionelle nomenklatur; dioxonitric acid (III), til stamnomenklaturen; og hydrogendioxonitrat (III) til det systematiske.
syntese
Salpetersyre kan syntetiseres ved at opløse nitrogentrioxid i vand:
N 2 O 3 + H 2 O => 2 HNO 2
En anden fremgangsmåde til fremstilling består af omsætning af natriumnitrit, NaNO 3, med mineralsyrer; såsom saltsyre og saltsyre. Reaktionen udføres ved en lav temperatur, og salpetersyren forbruges in situ.
NaNO 3 + H + => HNO 2 + Na +
H + -ionen kommer fra enten HCl eller HBr.
Risici
I betragtning af dens egenskaber og kemiske egenskaber er der kun lidt information om de direkte toksiske virkninger af HNO 2. Måske er nogle skadelige virkninger, som menes at være produceret af denne forbindelse, faktisk forårsaget af salpetersyre, som kan være forårsaget af nedbrydning af salpetersyre.
Det bemærkes, at HNO 2 kan have skadelige virkninger på luftvejene og være i stand til at frembringe irriterende symptomer hos astmatiske patienter.
I form af natriumnitrit reduceres det ved deoxyhemoglobin og producerer nitrogenoxid. Dette er en potent vasodilator, der producerer afslapning af glatte vaskulære muskler og estimerer en LD50-dosis på 35 mg / kg til oral indtagelse hos mennesker.
Toksiciteten af natriumnitrit manifesteres ved hjerte-kar-kollaps, efterfulgt af svær hypotension på grund af vasodilatatorvirkningen af nitrogenoxid, der er produceret af nitrit.
Kvælstofdioxid, NO 2, til stede i forurenet luft (smog) under visse betingelser kan give anledning til salpetersyre; som på sin side kan reagere med aminer til dannelse af nitrosaminer, et gamma af kræftfremkaldende forbindelser.
En lignende reaktion opstår med cigaretrøg. Nitrosaminrester er fundet vedhæftende den indvendige foring i rygevogne.
Applikationer
Produktion af diazoniumsalte
Salpetersyre anvendes i industrien til fremstilling af diazoniumsalte gennem dets reaktion med aromatiske aminer og fenoler.
HNO 2 + ArNH 2 + H + => ArN = Nar + H 2 O
Diazonium-salte anvendes i organiske syntesereaktioner; for eksempel i Sandmeyer-reaktionen. I denne reaktion substitution af en aminogruppe (H 2 N-), i en primær aromatisk amin, af grupperne Cl -, Br - og CN - opstår. For at få disse aromatiske produkter kræves kobber salte.
Diazonium-salte kan danne lyse azoforbindelser, der bruges som farvestoffer og tjener også som en kvalitativ test for tilstedeværelsen af aromatiske aminer.
Eliminering af natriumazid
Salpetersyre anvendes til eliminering af natriumazid (NaN 3), hvilket er potentielt farligt på grund af dets tendens til at eksplodere.
2 NaN 3 + 2 HNO 2 => 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Syntese af oximer
Salpetersyre kan reagere med ketongrupper for at danne oximer. Disse kan oxideres til dannelse af carboxylsyrer eller reduceres til dannelse af aminer.
Denne proces anvendes til den kommercielle fremstilling af adipinsyre, den monomer, der anvendes til fremstilling af nylon. Det er også involveret i produktionen af polyurethan, og dets estere er blødgørere, hovedsageligt i PVC.
I sin saltvand
Salpetersyre, i form af natriumnitrit, bruges til behandling og konservering af kød; da det forhindrer bakterievækst og er i stand til at reagere med myoglobin og frembringe en mørkerød farve, der gør kødet mere attraktivt til konsum.
Dette samme salt anvendes sammen med natriumthiosulfat til den intravenøse behandling af natriumcyanidforgiftning.
Referencer
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kemi. Aminer. (10 th edition.). Wiley Plus.
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
- Pubchem. (2019). Salpetersyre. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Softschools. (2019). Salpetersyre. Gendannes fra: Softschools.com
- Wikipedia. (2019). Salpetersyre. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Royal Society of Chemistry. (2015). Salpetersyre. Gendannes fra: chemspider.com
- New World Encyclopedia. (2015). Salpetersyre. Gendannet fra: newworldencyclopedia.org
- DrugBank. (2019). Salpetersyre. Gendannes fra: drugbank.ca
- Kemisk formulering. (2018). HNO 2. Gendannes fra: formulacionquimica.com