Acid nitrơ (cấu tạo hóa học HNO
2
) là một acid vô cơ yếu, chủ yếu tồn tại ở dạng dung dịch, khí và muối nitrat.[1] Acid nitrơ tự do không ổn định và phân hủy nhanh chóng.[2]

Acid nitrơ
Nitrous acid acsv.svg
Cấu trúc của acid nitrơ
Tên hệ thốngHydroxidooxidonitrogen
Tên khácAcid nitric(III)
Nhận dạng
Số CAS7782-77-6
PubChem24529
Số EINECS231-963-7
KEGGC00088
MeSHNitric+acid
ChEBI25567
Ảnh Jmol-3Dảnh
SMILES
ChemSpider22936
Tham chiếu Gmelin983
3DMetB00022
Thuộc tính
Công thức phân tửHNO2
Khối lượng mol47,01274 g/mol
Bề ngoàidung dịch màu xanh lam nhạt
Khối lượng riêngxấp xỉ 1 g/cm³
Điểm nóng chảyChỉ ở dạng dung dịch
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nướckhông rõ (chỉ tồn tại dưới dạng dung dịch)
Độ axit (pKa)3,398
Các nguy hiểm
Chỉ mục EUKhông liệt kê
Nguy hiểm chínhđộc
Điểm bắt lửaKhông cháy
Các hợp chất liên quan
Anion khácAcid nitric
Cation khácNatri nitrit
Kali nitrit
Amoni nitrit
Hợp chất liên quanĐinitơ trioxide
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).
KhôngN kiểm chứng (cái gì ☑YKhôngN ?)

Cấu trúcSửa đổi

Trong pha khí, các phân tử acid nitrơ phẳng có thể tồn tại trong cả hai dạng cis và dạng trans. Các dạng trans ổn định hơn, vì thế chiếm ưu thế ở nhiệt độ phòng.[1]

Điều chếSửa đổi

Acid nitrơ chủ yếu được acid hóa cẩn thận một dung dịch chứa ion nitrit NO2 loãng lạnh. Ngoài ra, có thể điều chế acid nitrơ bằng cách hòa tan dinitrogen trioxide trong nước ở 0 độ C.[3]

Phản ứngSửa đổi

Phân hủySửa đổi

Acid nitrơ ở dạng khí hiếm gặp phân hủy thành nitơ đioxide, oxide nitricnước:

 

Nitơ đioxide không cân xứng với nhau tạo thành acid nitric và acid nitrơ trong dung dịch nước:[4]

 

Trong các dung dịch ấm hoặc cô đặc, phản ứng tổng thể tạo ra acid nitric, nướcnitơ monoxide:

 

Nitơ monoxide sau đó có thể bị oxy hóa lại trong không khí tạo thành acid nitric, tạo ra phản ứng tổng thể:

 

KhửSửa đổi

Với ion I- và Fe2+, NO được tạo thành:[5]

 
 

Với ion Sn2+, N2O được tạo thành:

 

Với khí SO2, NH2OH được tạo thành:

 

Với Zn trong dung dịch kiềm, NH3 được tạo thành:

 

Với   và HN3, khí N2 được tạo thành:

 
 

Quá trình oxy hóa bằng acid nitrơ có sự kiểm soát bằng động lực học nhiều hơn sự kiểm soát bằng nhiệt động lực học, điều này được minh họa rõ nhất bằng việc acid nitrơ loãng có thể oxy hóa I- thành I2, nhưng acid nitric loãng thì không thể.

  (Eo = +0.54 V)
  (Eo = +0.93 V)
  (Eo = +0.98 V)

Có thể thấy rằng các giá trị E cho những phản ứng này tương tự nhau, nhưng acid nitric oxy hóa mạnh hơn. Dựa trên thực tế là acid nitrơ loãng có thể oxy hóa iodide thành iod, có thể suy ra rằng nitơ là một chất oxy hóa nhanh hơn chứ không phải là một chất oxy hóa mạnh hơn acid nitric loãng.

Hữu cơSửa đổi

Acid nitrơ được dùng để điều chế muối điazo:

 

trong đó Ar là một nhóm aryl.

Các muối này được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ, ví dụ trong phản ứng Sandmeyer và trong điều chế thuốc nhuộm azo, các hợp chất là cơ sở của phép thử định tính anilin.[6] Acid nitrơ còn được sử dụng để phá hủy natri azit độc hại có khả năng gây nổ. Đối với hầu hết các mục đích, acid nitrơ thường được hình thành tại chỗ do tác dụng của acid khoáng với natri nitrit:[7] Nó chủ yếu có màu xanh lam.

 
 

Phản ứng với hai nguyên tử α-hydro trong xeton tạo ra các oxim, các nguyên tử này có thể bị oxi hóa thêm thành acid cacboxylic hoặc bị khử để tạo thành amin. Quá trình này được sử dụng trong sản xuất thương mại acid adipic.

Acid nitrơ phản ứng nhanh với rượu béo (hóa học) tạo ra ankyl nitrit, là chất làm giãn mạch mạnh:

 

Các chất gây ung thư gọi là nitrosamine được tạo ra, thường là do không cố ý, do phản ứng của acid nitrơ với các amin bậc hai:

 

Khí quyển Trái đấtSửa đổi

Acid nitrơ có liên quan đến ôzôn của tầng khí quyển thấp hơn, tầng đối lưu. Các phản ứng đồng nhất của oxide nitric (NO) và nước tạo ra acid nitrơ. Khi phản ứng này xảy ra trên bề mặt của sol khí trong khí quyển, sản phẩm sẽ dễ dàng quang phân thành các gốc hydroxyl.[8][9]

Xem thêmSửa đổi

Tham khảoSửa đổi

  1. ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Hóa học của các nguyên tố (xuất bản lần thứ 2). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.P. 462.
  2. ^ Kameoka (tháng 2 năm 1977). “Hấp thụ Nitrogen Dioxide trong nước, Acid sulfuric, Natri Hydroxide và dung dịch nước Natri Sulfite kiềm”. Ind. Eng. Chem. Fundamen. 16: 163–169.
  3. ^ Catherine E. Housecroft (2008). Hóa học vô cơ, tái bản lần thứ 3. Pearson. ISBN 978-0-13-175553-6.
  4. ^ Kameoka, Yohji; Pigford, Robert (tháng 2 năm 1977). "Hấp thụ Nitrogen Dioxide trong nước, Acid sulfuric, Natri Hydroxide và dung dịch Natri Sulfite kiềm". Ind. Eng. Chem. Fundamen. 16 (1): 163–169. doi : 10.1021 / i160061a031.
  5. ^ Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe (2008). "Chương 15: Nhóm nguyên tố 15". Hóa học vô cơ, Tái bản lần thứ 3. Pearson. P. 449.ISBN 978-0-13-175553-6.
  6. ^ Clarke, HT; Kirner, WR "Methyl Red" tổng hợp hữu cơ, Tập 1, tr.374 (1941). "Bản sao lưu trữ" (PDF) . Bản gốc (PDF) lưu trữ vào ngày 29 tháng 9 năm 2007. Truy cập ngày 26 tháng 7 năm 2007 .
  7. ^ Thực hành thận trọng trong phòng thí nghiệm: xử lý và thải bỏ hóa chất. Washington, DC: Nhà xuất bản Học viện Quốc gia. 1995. doi : 10.17226 / 4911. ISBN 978-0-309-05229-0.
  8. ^ Spataro, F; Ianniello, A (tháng 11 năm 2014). "Các nguồn acid nitơ trong khí quyển: tình trạng khoa học, nhu cầu nghiên cứu hiện tại và triển vọng trong tương lai" . Tạp chí của Hiệp hội Quản lý Chất thải & Không khí. 64 (11): 1232–1250. doi : 10.1080 / 10962247.2014.952846. PMID 25509545.
  9. ^ Anglada, Josef M. .; Solé, Albert (tháng 11 năm 2017). "Quá trình oxy hóa HONO trong khí quyển bởi các gốc OH, Cl và ClO". Tạp chí Physical Chemistry One . 121 (51): 9698–9707. bib : 2017JPCA..121.9698A . doi : 10.1021 / acs.jpca.7b10715. PMID 29182863.