亞硝酸
編輯亞硝酸(分子式 HNO2)是一種弱單質子酸,僅存在于溶液、氣相和 亞硝酸鹽的形式 (NO?2) 鹽。 亞硝酸用于從胺中制備重氮鹽。 生成的重氮鹽是偶氮偶聯反應生成偶氮染料的試劑。
結構
編輯在氣相中,平面亞硝酸分子可以采用順式和反式兩種形式。 反式在室溫下占主導地位,IR 測量表明它在 2.3 kJ/mol 左右更穩定。
- 反形式的尺寸(來自微波光譜)
- 反形式的模型
- 合成詞
準備
編輯亞硝酸通常由亞硝酸鈉水溶液用無機酸酸化而成。 酸化通常在冰溫下進行,HNO2 就地消耗。 游離亞硝酸不穩定并迅速分解。
亞硝酸也可以通過將三氧化二氮溶解在水中根據方程式生產
N2O3 + H2O → 2 HNO2
反應
編輯亞硝酸是利伯曼試劑中的主要化學基團,用于生物堿的抽檢。
分解
2 HNO2 → NO2 + NO + H2O
二氧化氮在水溶液中歧化成硝酸和亞硝酸:
2 NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
在溫暖或濃縮的溶液中,整個反應相當于產生硝酸、水和一氧化氮:
3 HNO2 → HNO3 + 2 NO + H2O
一氧化氮隨后可以被空氣再氧化成硝酸,使總反應:
2 硝酸 + 氧氣 → 2 硝酸
減少
I? 和 Fe2+ 離子形成 NO:
2 HNO2 + 2 KI + 2 H2SO4 → I2 + 2 NO + 2 H2O + 2 K2SO42 HNO2 + 2 FeSO4 + 2 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2 NO + 2 H2O + K2SO4
與 Sn2+ 離子形成 N2O:
2 HNO2 + 6 HCl + 2 SnCl2 → 2 SnCl4 + N2O + 3 H2O + 2 KCl
與 SO2 氣體形成 NH2OH:
2 HNO2 + 6 H2O + 4 SO2 → 3 H2SO4 + K2SO4 + 2 NH2OH
Zn 在堿溶液中,生成 NH3:
5 H2O + KNO2 + 3 Zn → NH3 + KOH + 3 Zn(OH)2
使用 N2H+5,同時形成 HN3 和(隨后)N2 氣體:
HNO2 + [N2H5]+ → HN3 + H2O + H3O+HNO2 + HN3 → N2O + N2 + H2O
亞硝酸氧化對熱力學控制具有動力學控制,這xxx地說明了稀亞硝酸能夠將 I? 氧化為 I2,但稀硝酸不能。
I2 + 2 e? ? 2 I? Eo = +0.54 VNO?3 + 3 H+ + 2 e? ? HNO2 + H2O Eo = +0.93 VHNO2 + H+ + e? ? NO + H2O Eo = +0.98 V
可以看出這些反應的Eocell的值是相似的,但是硝酸是更強的氧化劑 . 根據稀亞硝酸能將碘化物氧化成碘這一事實,可以推斷亞硝酸是一種比稀硝酸更快而不是更強的氧化劑。
有機化學
亞硝酸用于制備重氮鹽:
HNO2 + ArNH2 + H+ → ArN+2 + 2 H2O
其中 Ar 是芳基。
這種鹽廣泛用于有機合成,例如用于桑德邁爾反應和制備偶氮染料,顏色鮮艷的化合物是苯胺定性測試的基礎。 亞硝酸用于破壞有毒和潛在爆炸性的疊氮化鈉。 對于大多數用途,亞硝酸通常是通過無機酸與亞硝酸鈉的作用原位形成的:它主要呈藍色
NaNO2 + HCl → HNO2 + NaCl2 NaN3 + 2 HNO2 → 3 N2 + 2 NO + 2 NaOH
與酮中的兩個 α-氫原子反應生成肟,肟可以進一步氧化成羧酸,或還原成胺。 該工藝用于己二酸的商業生產。
亞硝酸與脂肪醇迅速反應生成亞硝酸烷基酯,這是一種有效的血管擴張劑:
(CH3)2CHCH2CH2OH + HNO2 → (CH3)2CHCH2CH2ONO + H2O
稱為亞硝胺的致癌物通常是無意地通過亞硝酸與仲胺的反應產生的:
HNO2 + R2NH → R2N-NO + H2O
地球大氣層
編輯亞硝酸參與低層大氣(對流層)的臭氧收支。 一氧化氮 (NO) 和水的多相反應產生亞硝酸。 當該反應發生在大氣氣溶膠表面時,產物很容易光解為羥基自由基。
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