- Slāpekļskābes struktūra
- Īpašības
- Ķīmiskie nosaukumi
- Izskata apraksts
- Molekulārais svars
- Disociācijas konstante
- Kušanas punkts
- Vārīšanās punkts
- Sāls veidošanās
- Ugunsgrēka potenciāls
- Sadalīšanās
- Reduktors
- Oksidētājs
- Nomenklatūra
- Sintēze
- Riski
- Lietojumprogrammas
- Diazonija sāļu ražošana
- Nātrija azīda izvadīšana
- Oksīmu sintēze
- Sāls formā
- Atsauces
Slāpekļpaskābe ir vāja neorganiskas skābes, ķīmiskā formula HNO 2 . Tas galvenokārt atrodams ūdens šķīdumā ar gaiši zilu krāsu. Tas ir ļoti nestabils un ātri sadalās slāpekļa oksīdā, NO un slāpekļskābē, HNO 3 .
Parasti tas atrodams ūdens šķīdumā nitrītu veidā. Tas dabiski rodas arī no atmosfēras slāpekļa oksīda un ūdens reakcijas rezultātā. Tur, īpaši troposfērā, slāpekļskābe iedarbojas uz ozona koncentrācijas regulēšanu.
Slāpekļskābes šķīdums vārglāzē. Avots: nav sniegts mašīnlasāms autors. Pieņēma neprātīgais zinātnieks ~ commonswiki (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām).
Attēlā parādīts HNO 2 šķīdums, kurā var redzēt šai skābei raksturīgo gaiši zilo krāsu. To sintezē, izšķīdinot slāpekļa trioksīdu N 2 O 3 ūdenī. Tāpat tas ir nātrija nitrīta šķīdumu paskābināšanas produkts zemā temperatūrā.
HNO 2 ir maz komerciāli izmantojams, un tas tiek izmantots nitrītu veidā gaļas konservēšanā. No otras puses, to izmanto azo krāsvielu ražošanā.
To lieto kopā ar nātrija tiosulfātu, ārstējot pacientus ar saindēšanos ar nātrija cianīdu. Tomēr tas ir mutagēns līdzeklis, un tiek uzskatīts, ka tas var izraisīt aizvietojumus DNS ķēžu pamatos, veicot citozīna un adenīna oksidatīvu deamināciju.
Slāpekļskābei ir divējāda uzvedība, jo tā var izturēties kā oksidētājs vai kā reducētājs; tas ir, to var reducēt līdz NO vai N 2 vai oksidēt līdz HNO 3 .
Slāpekļskābes struktūra
Cis (kreisajā pusē) un trans (labajā pusē) izomēri ar attiecīgajām HNO2 molekulārajām struktūrām. Avots: Ben Mills.
Augšējā attēlā parādīta slāpekļskābes molekulārā struktūra, izmantojot lodveida un stieņu modeli. Slāpekļa atoms (zilā sfēra) atrodas struktūras centrā, veidojot divkāršu saiti (N = O) un vienotu saiti (NO) ar skābekļa atomiem (sarkanām sfērām).
Ņemiet vērā, ka ūdeņraža atoms (baltā sfēra) ir piesaistīts vienam no skābekļiem, nevis tieši ar slāpekli. Tātad, to zinot, HNO 2 strukturālā formula ir vai nav, un šādas HN saites nav (jo ķīmiskā formula var likt aizdomāties).
Attēlā redzamās molekulas atbilst gāzes fāzes molekulām; ūdenī tos ieskauj ūdens molekulas, kuras (vāji) var pieņemt ūdeņraža jonus, veidojot NO 2 - un H 3 O + jonus .
To struktūras var būt divās formās: cis vai trans, ko sauc par ģeometriskiem izomēriem. Cis izomērā H atomu aizēno blakus esošais skābekļa atoms; trans-izomērā abi atrodas pretējā vai pretējā pozīcijā.
Cis izomērā ir iespējama intramolekulāra ūdeņraža tilta (OH-NO) veidošanās, kas var traucēt starpmolekulāros (ONOH-ONOH).
Īpašības
Ķīmiskie nosaukumi
-Slāpekļskābe
-Dioksonitronskābe (III)
-Nitrosilhidroksīds
-Hidroksidoksidonitrogēns (IUPAC sistemātiskais nosaukums)
Izskata apraksts
Bāli zils šķidrums, kas atbilst nitrītu šķīdumam.
Molekulārais svars
47,013 g / mol.
Disociācijas konstante
Tā ir vāja skābe. Tā pKa ir 3,35 pie 25ºC.
Kušanas punkts
Tas ir zināms tikai risinājumā. Tāpēc nevar aprēķināt tā kušanas temperatūru, kā arī nevar izdalīt tā kristālus.
Vārīšanās punkts
Tā kā tas neeksistē tīri, bet ūdenī, šī īpašība nav precīzi mērīta. No vienas puses, tas ir atkarīgs no HNO 2 koncentrācijas , un, no otras puses, tā karsēšana izraisa tā sadalīšanos. Tāpēc precīzs viršanas punkts netiek ziņots.
Sāls veidošanās
Veido ūdenī šķīstošus nitrītus ar Li + , Na + , K + , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ . Bet tas neveido sāļus ar daudzvērtīgiem katjoniem, piemēram: Al 3+ un / vai Be 2+ (tā lielā lādiņa blīvuma dēļ). Tas spēj veidot stabilus esterus ar spirtiem.
Ugunsgrēka potenciāls
Tas ir uzliesmojošs ķīmisku reakciju rezultātā. Var eksplodēt, nonākot saskarē ar fosfora trihlorīdu.
Sadalīšanās
Tas ir ļoti nestabils savienojums, un ūdens šķīdumā tas sadalās slāpekļa oksīdā un slāpekļskābē:
2 HNO 2 => NO 2 + NO + H 2 O
4 HNO 2 => 2 HNO 3 + N 2 O + H 2 O
Reduktors
Slāpekļskābe ūdens šķīdumā notiek nitrītu jonu (NO 2 ) veidā , kas iziet dažādās reducēšanas reakcijās.
Reaģē ar I - un Fe 2+ joniem kālija nitrīta formā, veidojot slāpekļa oksīdu:
2 KNO 2 + KI + H 2 SO 4 => I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 2
Kālija nitrītu alvas jonu klātbūtnē reducē, veidojot slāpekļa oksīdu:
KNO 2 + 6 HCl + 2 SnCl 2 => 2 SnCl 4 + N 2 O + 3 H 2 O + 2 KCl
Kālija nitrītu reducē par Zn sārmainā vidē, veidojot amonjaku:
5 H 2 O + KNO 2 + 3 Zn => NH 3 + KOH + 3 Zn (OH) 2
Oksidētājs
Slāpekļskābe ir ne tikai reducējoša viela, bet arī iejaucas oksidācijas procesos. Piemēram: tas oksidē sērūdeņradi, pārvēršoties slāpekļa oksīdā vai amonjakā, atkarībā no barotnes, kurā notiek reakcija, skābuma.
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
Slāpekļskābe skābā pH vidē var oksidēt jodīda jonus par jodu.
HNO 2 + I - + 6 H + => 3 I 2 + NH 3 + 2 H 2 O
Tas var darboties arī kā reducētājs, iedarbojoties uz Cu 2+ , izraisot slāpekļskābi.
Nomenklatūra
HNO 2 var dot citus nosaukumus, kas ir atkarīgi no nomenklatūras veida. Slāpekļskābe atbilst tradicionālajai nomenklatūrai; dioksitronskābe (III) - krājumu nomenklatūrai; un ūdeņraža dioksonitrāts (III), sistemātiski.
Sintēze
Slāpekļskābi var sintezēt, izšķīdinot ūdenī slāpekļa trioksīdu:
N 2 O 3 + H 2 O => 2 HNO 2
Cita sagatavošanas metode ir nātrija nitrīta NaNO 3 reakcija ar minerālskābēm; piemēram, sālsskābe un sālsskābe. Reakciju veic zemā temperatūrā, un slāpekļskābi patērē in situ.
NaNO 3 + H + => HNO 2 + Na +
H + jons nāk no HCl vai HBr.
Riski
Ņemot vērā tā īpašības un ķīmiskās īpašības, ir maz informācijas par HNO 2 tiešo toksisko iedarbību . Varbūt dažas kaitīgas sekas, kuras, domājams, rada šis savienojums, faktiski rada slāpekļskābe, ko var izraisīt slāpekļskābes sadalīšanās.
Tiek atzīmēts, ka HNO 2 var kaitīgi ietekmēt elpošanas ceļus un tas var izraisīt kairinošus simptomus astmas slimniekiem.
Nātrija nitrīta veidā to reducē ar deoksihemoglobīnu, veidojot slāpekļa oksīdu. Tas ir spēcīgs vazodilatators, kas nodrošina asinsvadu gludo muskuļu relaksāciju, aplēšot LD50 devu 35 mg / kg iekšķīgai lietošanai cilvēkiem.
Nātrija nitrīta toksicitāte izpaužas kā sirds un asinsvadu sabrukums, kam seko smaga hipotensija, pateicoties slāpekļa oksīda vazodilatatoru iedarbībai, kas rodas no nitrītiem.
Slāpekļa dioksīds, NO 2 , kas atrodas piesārņotā gaisā (smogā), noteiktos apstākļos var izraisīt slāpekļskābi; kas savukārt var reaģēt ar amīniem, veidojot nitrozamīnus, kancerogēnu savienojumu gammu.
Līdzīga reakcija notiek ar cigarešu dūmiem. Tika atrastas nitrozamīna atliekas, kas pielipušas smēķējamo transportlīdzekļu iekšējai oderei.
Lietojumprogrammas
Diazonija sāļu ražošana
Slāpekļskābi rūpniecībā izmanto diazonija sāļu ražošanā, reaģējot ar aromātiskiem amīniem un fenoliem.
HNO 2 + ArNH 2 + H + => ArN = NAr + H 2 O
Diazonija sāļus izmanto organiskās sintēzes reakcijās; piemēram, Sandmeijera reakcijā. Šajā reakcijā aizvietośanu aminogrupu (H 2 N-), ar pirmējo aromātisko amīnu, ar grupu Cl - , Br - un CN - notiek . Lai iegūtu šos aromātiskos produktus, nepieciešami kausējuma sāļi.
Diazonija sāļi var veidot spilgtus azo savienojumus, kurus izmanto kā krāsvielas, un tie arī kalpo kā kvalitatīvs tests aromātisko amīnu klātbūtnei.
Nātrija azīda izvadīšana
Slāpekļskābi izmanto nātrija azīda (NaN 3 ) izvadīšanai , kas ir potenciāli bīstams, pateicoties tā tendencei eksplodēt.
2 NaN 3 + 2 HNO 2 => 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Oksīmu sintēze
Slāpekļskābe var reaģēt ar ketonu grupām, veidojot oksīmus. Tās var oksidēt, veidojot karbonskābes, vai reducēt, veidojot amīnus.
Šo procesu izmanto adipīnskābes, monomēra, ko izmanto neilona ražošanā, komerciālā pagatavošanā. Tas ir iesaistīts arī poliuretāna ražošanā, un tā esteri ir plastifikatori, galvenokārt PVC.
Sāls formā
Slāpekļskābi nātrija nitrīta veidā izmanto gaļas apstrādē un konservēšanā; jo tas novērš baktēriju augšanu un spēj reaģēt ar mioglobīnu, iegūstot tumši sarkanu krāsu, kas gaļu padara pievilcīgāku patēriņam.
Šo pašu sāli lieto kopā ar nātrija tiosulfātu intravenozai saindēšanās ar nātrija cianīdu ārstēšanai.
Atsauces
- Grehems Solomons TW, Kreigs B. Frīls. (2011). Organiskā ķīmija. Amīni. (10 th izdevums.). Wiley Plus.
- Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
- PubChem. (2019. gads). Slāpekļskābe. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Softskolas. (2019. gads). Slāpekļskābe. Atgūts no: Softschools.com
- Wikipedia. (2019. gads). Slāpekļskābe. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Slāpekļskābe. Atgūts no: chemspider.com
- Jaunā pasaules enciklopēdija. (2015). Slāpekļskābe. Atgūts no: newworldencyclopedia.org
- Narkotiku banka. (2019. gads). Slāpekļskābe. Atgūts no: drugbank.ca
- Ķīmiskais sastāvs. (2018). HNO 2 . Atgūts no: formulacionquimica.com