-
亞硝酸
鎖定
- 中文名
- 亞硝酸
- 外文名
- Nitrous acid
- 化學式
- HNO2
- 分子量
- 47.0134
- CAS登錄號
- 7782-77-6
- EINECS登錄號
- 231-963-7
- 水溶性
- 易溶於水
- 密 度
- 1.54 g/cm³(±0.1 g/cm3(Predicted))
- 外 觀
- 亮藍色(水溶液)
亞硝酸理化性質
亞硝酸物理性質
氣味:有刺激性氣味。
分子量:47.0134
亞硝酸化學性質
1、弱酸性
亞硝酸是比醋酸稍強的弱酸,它的電離平衡常數為4.6x10-4。
HNO2↔H++NO2-
亞硝酸HNO2是不穩定的酸,只能存在於稀的水溶液中,臨用前以NaNO2的冷稀溶液與H2SO4作用而製得:
NaNO2+H2SO4=NaHSO4+HNO2
亞硝酸溶液遇微熱即分解:
2、氧化性
亞硝酸及其鹽中N原子具有中間氧化態+3,雖然它們既具有氧化性又具有還原性,但以氧化性為主,而且它的氧化能力在稀溶液時比NO3-離子還強,這一點可從它們在酸性溶液中的標準電極電勢值看出:
酸性溶液中HNO2的ψθ 值:
HNO2+H++e-↔NO+H2Oψθ=+0.99V
酸性溶液中HNO3的ψθ值:
NO3-+4H++3e-↔NO+2H2Oψθ =+0.95V
在酸性溶液中,HNO2的ψθ值比HNO3的高,所以在稀溶液中NO2-可以將I-氧化成單質I2,而NO3-卻不能氧化I-,這是NO2-與NO3-離子的重要區別之一。這個反應可用於鑑定NO2-離子。
3、還原性
雖然在酸性溶液中HNO2是個較強的氧化劑,但遇到比它氧化性更強的KMnO4,Cl2等強氧化劑時,它也可以表現出還原性,被氧化為硝酸鹽:
5NO2-+2MnO4-+6H+→5NO3-+2Mn2++3H2O
NO2-+Cl2+H2O→NO3-+2H++2Cl-
在鹼性溶液中NO2-的還原性是主要的,空氣中的氧就能把NO2-氧化成NO3-。
鹼性溶液中NO2-和O2的ψθ值如下:
NO3-+H2O+2e-↔NO2-+2OH-ψθ=+0.01V
NO2-+H2O+e-↔NO+2OH-ψθ=-0.46V
O2+2H2O+4e-↔4OH-ψθ=+0.401V
4、易生成配位化合物
在NO2-離子中,N原子和O原子上都有孤電子對,它們能分別與許多過渡金屬離子生成配位鍵,形成配位化合物,例如[Co(NO2)4]3-和[Co(NO2)(NH3)5]2+等,它與K+離子生成黃色的K3[Co(NO2)6]沉澱、此方法可用於鑑定K+離子的存在:
5、與脂肪和芳香族伯、仲、叔胺作用
脂肪族伯胺與亞硝酸作用,通過重氮化反應,生成極不穩定的脂肪族重氮鹽。其重氮鹽即使在低温下也會立即自動分解,定量的釋放出N2而生成碳正離子。生成的碳正離子可以發生不同反應生成烯烴、醇、鹵代烴等混合物。
CH3CH2CH2CH2→〔CH3CH2CH2—N≡N〕+Cl-→N2↑+Cl-+CH3CH2CH2+
能定量的釋放出N2,在分析上可根據放出N2的量來定量地測定脂肪伯胺。該反應常用於氨基酸和多肽的定量分析。
芳香伯胺在強酸性溶液中與亞硝酸作用,在較低温度下生成芳香重氮鹽。
脂肪和芳香仲胺與亞硝酸作用,生成黃色油狀或固體的N-亞硝基化合物。
R2NH+HNO2→R2N—N═O+H2O
脂肪叔胺與亞硝酸作用,作為弱鹼接受質子,生成不穩定易水解的鹽。該鹽遇鹼重新遊離析出叔胺。
R3N+HNO2↔R3NH+NO2-
芳香叔胺若對位不含取代基,由於氨基活化芳環,與亞硝酸進行親電取代,生成對亞硝基胺。
6、亞硝酸鹽的性質
亞硝酸鹽具有很高的熱穩定性,可用金屬在高温下還原硝酸鹽的方法來製備亞硝酸鹽:
Pb(粉)+NaNO3→PbO+NaNO2
亞硝酸結構
在HNO2分子中,N原子採取sp2雜化,生成兩個σ鍵、一個π鍵,還有一對孤電子對,NO2-離子為平面三角形結構,N的氧化數為+3。HNO2有兩種結構:順式和反式。一般來講,反式結構比順式結構穩定。
[7]
亞硝酸製備
通過亞硝酸鹽與酸反應制備:
Ba(NO2)2+H2SO4→2HNO2+BaSO4
AgNO2+HCl→HNO2+AgCl↓
用冰水充分冷卻下,將Ba(NO2)2(或AgNO2)溶於水中,加入稀硫酸(或稀鹽酸)。過濾除去析出的BaSO4(或AgCl)沉澱,亞硝酸留在溶液中。若溶液中有鹽存在也無關係時,在低於0℃下,用鹽酸酸化亞硝酸鈉即可。
[3]
亞硝酸用途
亞硝酸檢驗
檢測方法
亞硝酸根離子可在酸性介質中,通過和鐵(II)反應產生棕色環加以定性檢出。
Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O
Fe2++SO42-+NO=[Fe(NO)]SO4
- 參考資料
-
- 1. 何少華主編.中學化學單質和化合物性質詞典:遼寧教育出版社,2000:第83頁
- 2. 瀋陽軍區後勤部衞生部編.藥用無機化學:瀋陽軍區後勤衞生部,1972:第115頁
- 3. 亞硝酸 .chemicalbook[引用日期2021-06-18]
- 4. 鍾松.基礎化學實驗:中國環境科學出版社,2006.10:第151頁
- 5. 車雲霞,申泮文編.化學元素週期系:南開大學出版社,1999.10:第133頁
- 6. 亞硝酸鹽對人體的危害和預防 .萬方數據庫[引用日期2021-06-18]
- 7. 車雲霞,申泮文編.化學元素週期系:南開大學出版社,1999.10:第133頁
- 8. 趙駿,楊武德.有機化學 供中藥學 藥學 製藥技術 製藥工程及相關專業使用第2版:中國醫藥科技出版社,2018.08:第339-340頁