Имена | |||
---|---|---|---|
Систематическое название IUPAC диоксидонитрат (1-) | |||
Другие имена нитрит | |||
Идентификаторы | |||
Номер CAS | |||
3D-модель (JSmol ) | |||
ChEBI | |||
ChemSpider | |||
Номер ЕС |
| ||
PubChem CID | |||
UNII | |||
InChI
| |||
SMILES
| |||
Свойства | |||
Химическая формула | NO. 2 | ||
Молярная масса | 46,005 г · моль | ||
Конъюгированная кислота | Азотистая кислота | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
Ссылки ink | |||
Ион нитрита, имеющий химическую формулу NO. 2. Нитрит (в основном нитрит натрия ) широко используется в химической и фармацевтической промышленности. тикальные отрасли. Нитрит-анион является широко распространенным промежуточным звеном в круговороте азота в природе. Название нитрит может также относиться к органическим соединениям с группой -ONO, которые представляют собой сложные эфиры азотистой кислоты.
Нитрит натрия производится промышленным способом путем пропускания «азотистых паров» в водный раствор гидроксида натрия или карбоната натрия :
Продукт очищают перекристаллизацией. Нитриты щелочных металлов термически стабильны до и после их точки плавления (441 ° C для KNO 2). Нитрит аммония может быть получен из триоксида диазота, N 2O3, который формально представляет собой ангидрид азотистой кислоты:
Нитрит-ион имеет симметричную структуру (симметрия C 2v ) с обеими связями N – O, имеющими одинаковую длину и валентный угол около 115 °. В теории валентных связей он описывается как резонансный гибрид с равными вкладами двух канонических форм, которые являются зеркальным отображением друг друга. В теории молекулярных орбиталей существует сигма-связь между каждым атомом кислорода и атомом азота и делокализованная пи-связь, образованная из p-орбиталей. на атомах азота и кислорода, перпендикулярно плоскости молекулы. Отрицательный заряд иона равномерно распределяется на двух атомах кислорода. Атомы азота и кислорода несут неподеленную пару электронов. Следовательно, нитрит-ион является основанием Льюиса.
Нитрит является сопряженным основанием слабой кислоты азотистой кислоты :
Азотистая кислота также очень летучая - в газовой фазе она существует преимущественно в виде транспланарной молекулы. В растворе она нестабильна по отношению к реакции диспропорционирования :
Эта реакция протекает медленно при 0 ° C.Добавление кислоты к раствору нитрита в присутствии восстановителя, такого как железо (II), является способ получения оксида азота (NO) в лаборатории.
Формальная степень окисления атома азота в нитрите равно +3. Это означает, что он может быть либо окислен до степеней окисления +4 и +5, либо восстановлен до степеней окисления всего -3. Стандартные потенциалы восстановления для реакций с непосредственным участием азотистой кислоты показаны в таблице ниже:
Полуреакция | E (V ) |
---|---|
NO. 3+ 3 H + 2 e HNO 2 + H 2O | +0,94 |
2 HNO 2 + 4 H + 4 e ⇌ H 2N2O2+ 2 H 2O | +0,86 |
N2O4+ 2 H + 2 e ⇌ 2 HNO 2 | +1.065 |
2 HNO 2 + 4 H + 4 e ⇌ N 2 O + 3 H 2O | +1.29 |
Данные могут быть расширены для включения продуктов в более низких степенях окисления. Например:
Реакции окисления обычно приводят к образованию иона нитрата с азотом в степени окисления +5. Например, окисление ионом перманганат может быть использовано для количественного анализа нитрита (путем титрования ):
Продукт реакций восстановления нитрит-ионом варьируется в зависимости от используемого восстановителя и его силы. С диоксидом серы продуктами являются NO и N 2 O; с оловом (II) (Sn) продукт представляет собой азотистую кислоту (H2N2O2); полное восстановление до аммиака (NH 3) происходит с помощью сероводорода. С катионом гидразиния (N. 2H. 5) продукт представляет собой азотную кислоту (HN 3), взрывчатое соединение:
, который также может реагировать с нитритом:
Эта реакция необычна тем, что в ней участвуют соединения с азотом в четырех различных степенях окисления..
Нитрит обнаруживается и анализируется с помощью реакции Грисса, включающей образование темно-красного азокрасителя при обработка образца, содержащего NO. 2, сульфаниловой кислотой и нафтил-1-амином в присутствии кислоты.
Нитрит амбидентатный лиганд и может образовывать широкий спектр координационных комплексов путем связывания с ионами металлов несколькими способами:
Красный нитрито-комплекс [Co (NH 3)5(ONO)] является метастабильным, изомеризуется в желтый нитро-комплекс [Co (NH 3)5(NO 2)]. Примером хелатирующего нитрита является [Cu (bipy) 2(O2N)] NO 3 - «bipy» представляет собой бидентатный лиганд 2,2'-байпиридил.
При нитрификации аммоний превращается в нитрит. Важные виды включают Nitrosomonas. Другие виды бактерий, такие как Nitrobacter, ответственны за окисление нитрита в нитрат.
Нитрит может быть восстановлен до оксида азота или аммиака многими видами бактерий. В условиях гипоксии нитрит может выделять оксид азота, что вызывает сильное расширение сосудов. Описано несколько механизмов превращения нитрита в NO, включая ферментативное восстановление с помощью ксантиноксидоредуктазы, нитритредуктазы и NO-синтазы (NOS), а также неферментативных кислые реакции диспропорционирования.
Наличие нитрит-ионов в пробах воды и пищевых продуктах человека может вызывать различные заболевания человека. Например, нитриты могут продуцировать N-нитрозамины в присутствии вторичных аминов, которые могут вызывать рак желудка. Эти материалы могут также реагировать с гемоглобином с образованием метгемоглобина, который снижает способность переносить кислород крови в концентрации 50 мг / кг детского питания у младенцев и детей младшего возраста. Следует добавить, что присутствие нитрата может вызвать такой же эффект из-за его превращения в нитрит в пищеварительной системе и / или за счет уменьшения количества микробов в пищевых продуктах.
Азокрасители и другие красители получают с помощью процесса, называемого диазотированием, для которого требуется нитрит.
Нитрит натрия используется для лечение мяса, поскольку оно предотвращает рост бактерий, в частности предотвращает ботулизм. Нитрит подавляет прорастание эндоспор C. ботулинический. В США мясо не может быть названо «вяленым» без добавления нитрита. В некоторых странах вяленые мясные продукты производятся без нитратов или нитритов, а также без нитритов из растительных источников.
У мышей пища, богатая нитритами вместе с ненасыщенными жирами, может предотвратить гипертонию, которая является одним из объяснений очевидного воздействия на здоровье. Рекомендуемые Всемирной организацией здравоохранения максимальные пределы для питьевой воды составляют 50 мг / л и 3 мг / л для нитритных и нитратных ионов, соответственно.
в в результате реакции с миоглобином мяса, нитрит придает продукту желаемый розово-красный «свежий» цвет, как у солонины. Такое использование нитрита началось в средние века. Историки и эпидемиологи утверждают, что повсеместное использование нитритов при консервировании мяса тесно связано с развитием промышленной мясопереработки. В США нитрит официально используется с 1925 года.
В органической химии нитриты представляют собой сложные эфиры азотистой кислоты. кислоты и содержат функциональную нитрозоксигруппу. Нитросоединения содержат группу C – NO 2. Нитриты имеют общую формулу RONO, где R представляет собой арильную или алкильную группу. Амилнитрит и другие алкилнитриты используются в медицине для лечения сердечных заболеваний и иногда используются в рекреационных целях для их "прилива" и продления оргазма, особенно у мужчин. Классической названной реакцией синтеза алкилнитритов является синтез Мейера, в котором алкилгалогениды реагируют с металлическими нитритами с образованием смеси нитроалканов и нитритов.
Нитрит (проглатывается) в условиях, которые приводят к эндогенному нитрозированию, был классифицирован как «Вероятно канцерогенный для человека» (Группа 2A ) Международное агентство по изучению рака (IARC), специализированное онкологическое агентство Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Организации Объединенных Наций.
На Викискладе есть материалы, связанные с нитритами. |