El ion nitrito tiene la fórmula química NO -
2. El nitrito (principalmente nitrito de sodio ) se usa ampliamente en las industrias química y farmacéutica. [1] El anión nitrito es un intermedio omnipresente en el ciclo del nitrógeno en la naturaleza. El nombre nitrito también puede referirse a compuestos orgánicos con el grupo -ONO, que son ésteres de ácido nitroso .
Nombres | |||
---|---|---|---|
Nombre IUPAC sistemático dioxidonitrato (1−) | |||
Otros nombres nitrito | |||
Identificadores | |||
| |||
Modelo 3D ( JSmol ) | |||
CHEBI | |||
ChemSpider | |||
Número CE |
| ||
PubChem CID | |||
UNII | |||
| |||
| |||
Propiedades | |||
NO- 2 | |||
Masa molar | 46,005 g · mol −1 | ||
Ácido conjugado | Ácido nitroso | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
Referencias de Infobox | |||
Producción
El nitrito de sodio se elabora industrialmente al pasar "vapores nitrosos" a una solución acuosa de hidróxido de sodio o carbonato de sodio : [2] [1]
El producto se purifica por recristalización. Los nitritos de metales alcalinos son térmicamente estables hasta y más allá de su punto de fusión (441 ° C para KNO 2 ). El nitrito de amonio se puede fabricar a partir del trióxido de dinitrógeno , N 2 O 3 , que es formalmente el anhídrido del ácido nitroso:
- 2 NH 3 + H 2 O + N 2 O 3 → 2 NH 4 NO 2
Estructura
El ion nitrito tiene una estructura simétrica ( simetría C 2v ), con ambos enlaces N – O que tienen la misma longitud y un ángulo de enlace de aproximadamente 115 °. En la teoría del enlace de valencia , se describe como un híbrido de resonancia con contribuciones iguales de dos formas canónicas que son imágenes especulares entre sí. En la teoría de los orbitales moleculares , existe un enlace sigma entre cada átomo de oxígeno y el átomo de nitrógeno, y un enlace pi deslocalizado formado por los orbitales p en los átomos de nitrógeno y oxígeno que es perpendicular al plano de la molécula. La carga negativa del ion se distribuye por igual en los dos átomos de oxígeno. Tanto los átomos de nitrógeno como los de oxígeno transportan un solo par de electrones. Por lo tanto, el ion nitrito es una base de Lewis .
Reacciones
Propiedades ácido-base
El nitrito es la base conjugada del ácido nitroso ácido débil :
- HNO 2 ⇌ H + + NO-
2; p K a ≈ 3,3 a 18 ° C [3]
El ácido nitroso es también altamente volátil - en la fase de gas que existe predominantemente como un trans molécula -planar. En solución, es inestable con respecto a la reacción de desproporción :
- 3HNO 2 (ac) ⇌ H 3 O + + NO-
3 + 2NO
Esta reacción es lenta a 0 ° C. [2] La adición de ácido a una solución de un nitrito en presencia de un agente reductor , como el hierro (II), es una forma de producir óxido nítrico (NO) en el laboratorio.
Oxidación y reducción
El estado de oxidación formal del átomo de nitrógeno en el nitrito es +3. Esto significa que puede oxidarse a estados de oxidación +4 y +5, o reducirse a estados de oxidación tan bajos como −3. Los potenciales de reducción estándar para reacciones que involucran directamente ácido nitroso se muestran en la siguiente tabla: [4]
Media reacción E 0 ( V ) NO-
3+ 3 H + + 2 e - ⇌ HNO 2 + H 2 O+0,94 2 HNO 2 + 4 H + + 4 e - ⇌ H 2 N 2 O 2 + 2 H 2 O +0,86 N 2 O 4 + 2 H + + 2 e - ⇌ 2 HNO 2 +1.065 2 HNO 2 + 4 H + + 4 e - ⇌ N 2 O + 3 H 2 O +1,29
Los datos se pueden ampliar para incluir productos en estados de oxidación más bajos. Por ejemplo:
- H 2 N 2 O 2 + 2 H + + 2 e - ⇌ N 2 + 2 H 2 O; E 0 = +2,65 V
Las reacciones de oxidación generalmente resultan en la formación del ion nitrato , con nitrógeno en estado de oxidación +5. Por ejemplo, la oxidación con ión permanganato se puede utilizar para el análisis cuantitativo de nitrito (por titulación ):
- 5 NO-
2+ 2 MnO-
4+ 6 H + → 5 NO-
3+ 2 Mn 2+ + 3 H 2 O
El producto de las reacciones de reducción con ion nitrito varía, dependiendo del agente reductor utilizado y su concentración. Con el dióxido de azufre , los productos son NO y N 2 O; con estaño (II) (Sn 2+ ) el producto es ácido hiponitroso (H 2 N 2 O 2 ); la reducción hasta el amoníaco (NH 3 ) se produce con sulfuro de hidrógeno . Con el catión hidrazinio ( N
2H+
5) el producto de la reducción de nitritos es ácido hidrazoico (HN 3 ), un compuesto inestable y explosivo:
- HNO 2 + N
2H+
5→ HN 3 + H 2 O + H 3 O +
que también puede reaccionar más con el nitrito:
- HNO 2 + HN 3 → N 2 O + N 2 + H 2 O
Esta reacción es inusual porque involucra compuestos con nitrógeno en cuatro estados de oxidación diferentes. [2]
Análisis de nitrito
El nitrito es detectado y analizado por la reacción de Griess , que implica la formación de un colorante azoico de color rojo intenso tras el tratamiento de un NO.-
2-muestra que contiene ácido sulfanílico y naftil-1-amina en presencia de ácido. [5]
Complejos de coordinación
El nitrito es un ligando ambidentado y puede formar una amplia variedad de complejos de coordinación al unirse a iones metálicos de varias formas: [2]
- Cuando la donación es del átomo de nitrógeno a un centro metálico, el complejo se conoce como nitrocomplejo .
- Cuando la donación es de un átomo de oxígeno a un centro metálico, el complejo se conoce como complejo nitrito .
- Ambos átomos de oxígeno pueden donarse a un centro metálico, formando un complejo de quelato .
- Un ion nitrito puede formar un puente asimétrico entre dos centros metálicos, donando nitrógeno a un metal y oxígeno al otro.
- Un solo átomo de oxígeno puede tender un puente a dos centros metálicos.
El complejo nitrito rojo [Co (NH 3 ) 5 (ONO)] 2+ es metaestable , isomerizando al complejo nitro amarillo [Co (NH 3 ) 5 (NO 2 )] 2+ . Un ejemplo de nitrito quelante es [Cu (bipy) 2 (O 2 N)] NO 3 - "bipy" es el ligando bidentado 2,2'-bypiridilo . [2]
Bioquímica
En la nitrificación , el amonio se convierte en nitrito. Las especies importantes incluyen Nitrosomonas . Otras especies bacterianas como Nitrobacter , son responsables de la oxidación del nitrito en nitrato.
Muchas especies de bacterias pueden reducir el nitrito a óxido nítrico o amoníaco . En condiciones hipóxicas, el nitrito puede liberar óxido nítrico, que provoca una potente vasodilatación . Se han descrito varios mecanismos para la conversión de nitrito en NO, incluida la reducción enzimática por xantina oxidorreductasa , nitrito reductasa y NO sintasa (NOS), así como reacciones de desproporción ácida no enzimáticas .
Toxicidad
La existencia de iones de nitrito en muestras de agua y fuentes de productos alimenticios humanos podría causar diversas enfermedades humanas. Por ejemplo, los nitritos pueden producir N-nitrosaminas en presencia de aminas secundarias que se sospecha que causan cáncer de estómago [¿Fuente?]. Estos materiales también pueden reaccionar con la hemoglobina produciendo metahemoglobina que disminuye la capacidad de transporte de oxígeno en sangre en la concentración de 50 mg kg -1 de alimentos para bebés en bebés y niños pequeños. Cabe agregar que la presencia de nitrato puede provocar el mismo efecto debido a su transformación a nitrito en el sistema digestivo y / o por una reducción microbiana en los productos alimenticios. [8]
Usos
Precursor químico
Los tintes azoicos y otros colorantes se preparan mediante el proceso llamado diazotación, que requiere nitrito. [1]
Nitrito en conservación de alimentos y bioquímica
El nitrito de sodio se utiliza para acelerar el curado de la carne y también para impartir un color atractivo. [9] Un estudio de 2018 de la Asociación Británica de Productores de Carne determinó que los niveles legalmente permitidos de nitrito no tienen ningún efecto sobre el crecimiento de la bacteria Clostridium botulinum que causa el botulismo , de acuerdo con la opinión del Comité Asesor sobre Seguridad Microbiológica de los Alimentos del Reino Unido que los nitritos no se requieren para prevenir el crecimiento de Clostridium botulinum y extender la vida útil. [10] En los Estados Unidos, la carne no se puede etiquetar como "curada" sin la adición de nitrito. [11] [12] [13] En algunos países, los productos cárnicos curados se fabrican sin nitrato o nitrito, y sin nitrito de origen vegetal. En 2018, se informó que el jamón de Parma, producido sin nitrito desde 1993, no había causado ningún caso de botulismo. [9]
En los ratones, los alimentos ricos en nitritos junto con las grasas insaturadas pueden prevenir la hipertensión, que es una explicación del aparente efecto sobre la salud de la dieta mediterránea . [14] Sin embargo, se ha demostrado que la adición de nitritos a la carne genera carcinógenos conocidos; la Organización Mundial de la Salud advierte que comer 50 g (1.8 oz) de carne procesada con nitrito al día aumentaría el riesgo de contraer cáncer de intestino en un 18% a lo largo de la vida. [9] Los límites máximos recomendados por la Organización Mundial de la Salud en el agua potable son 3 mg L -1 y 50 mg L -1 para los iones nitrito y nitrato , respectivamente. [8]
Curado de la carne
En una reacción con la mioglobina de la carne , el nitrito le da al producto un color "fresco" rojo rosado deseable, como el de la carne en conserva. Este uso de nitrito se inició en la Edad Media. [15] Historiadores [16] y epidemiólogos [17] sostienen que el uso generalizado de nitrito en el curado de la carne está estrechamente relacionado con el desarrollo del procesamiento industrial de la carne. En los EE. UU., El nitrito se ha utilizado formalmente desde 1925.
Nitritos orgánicos
En química orgánica , los nitritos son ésteres de ácido nitroso y contienen el grupo funcional nitrosoxi. Los compuestos nitro contienen el grupo C – NO 2 . Los nitritos tienen la fórmula general RONO, donde R es un grupo arilo o alquilo . El nitrito de amilo y otros nitritos de alquilo se utilizan en medicina para el tratamiento de enfermedades cardíacas, y ocasionalmente se utilizan de forma recreativa para su "fiebre" y prolongación del orgasmo , especialmente en los hombres. Una reacción con nombre clásico para la síntesis de nitritos de alquilo es la síntesis de Meyer [18] [19] en la que los haluros de alquilo reaccionan con nitritos metálicos para formar una mezcla de nitroalcanos y nitritos.
Seguridad
Se ha demostrado que la adición de nitritos a la carne genera carcinógenos conocidos como las nitrosaminas ; la Organización Mundial de la Salud (OMS) advierte que cada 50 g (1.8 oz) de carne procesada ingerida al día aumentaría el riesgo de contraer cáncer de intestino en un 18% a lo largo de la vida; La carne procesada se refiere a la carne que se ha transformado mediante fermentación, curado con nitrito, salazón, ahumado u otros procesos para realzar el sabor o mejorar la conservación. La revisión de la Organización Mundial de la Salud de más de 400 estudios concluyó, en 2015, que había suficiente evidencia de que las carnes procesadas causaban cáncer, particularmente cáncer de colon; La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) de la OMS clasificó las carnes procesadas como cancerígenas para los seres humanos ( Grupo 1 ). [9] [20]
El nitrito (ingerido) en condiciones que dan como resultado una nitrosación endógena , específicamente la producción de nitrosamina , ha sido clasificado como " probablemente cancerígeno para los seres humanos " ( Grupo 2A ) por la IARC. [21] [22]
Ver también
- Curado (conservación de alimentos)
- Nitritos de alquilo
Referencias
- ↑ a b c Laue W, Thiemann M, Scheibler E, Wiegand KW (2006). "Nitratos y nitritos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a17_265 .
- ^ a b c d e Greenwood, págs. 461–464.
- ^ IUPAC SC-Database Una base de datos completa de datos publicados sobre constantes de equilibrio de complejos metálicos y ligandos
- ^ Greenwood, pág. 431.
- ^ VM Ivanov (2004). "El 125 aniversario del reactivo de Griess" . Revista de Química Analítica . 59 (10): 1002–1005. doi : 10.1023 / B: JANC.0000043920.77446.d7 . S2CID 98768756 . Traducido de VM Ivanov (2004). Zhurnal Analiticheskoi Khimii . 59 (10): 1109-1112. Falta o vacío
|title=
( ayuda ) - ^ Sparacino-Watkins, Courtney; Stolz, John F .; Basu, Partha (16 de diciembre de 2013). "Reductasas de nitrato y nitrato periplásmico" . Chem. Soc. Rev . 43 (2): 676–706. doi : 10.1039 / c3cs60249d . ISSN 1460-4744 . PMC 4080430 . PMID 24141308 .
- ^ Simon, Jörg; Klotz, Martin G. (2013). "Diversidad y evolución de sistemas bioenergéticos implicados en transformaciones de compuestos nitrogenados microbianos" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergética . 1827 (2): 114-135. doi : 10.1016 / j.bbabio.2012.07.005 . PMID 22842521 .
- ^ a b Bagheri, H .; Hajian, A .; Rezaei, M .; Shirzadmehr, A. (2017). "Compuesto de nanopartículas de metal Cu-nanotubos de carbono de paredes múltiples-óxido de grafeno reducido como una plataforma novedosa y de alto rendimiento del sensor electroquímico para la determinación simultánea de nitrito y nitrato". Revista de materiales peligrosos . 324 (Parte B): 762–772. doi : 10.1016 / j.jhazmat.2016.11.055 . PMID 27894754 .
- ^ a b c d Wilson, Bee (1 de marzo de 2018). "Sí, el tocino realmente nos está matando" . The Guardian . Londres. ISSN 0261-3077 . Archivado desde el original el 10 de febrero de 2021 . Consultado el 14 de febrero de 2021 .
En las revistas especializadas de la década de 1960, las empresas que vendían polvos de nitrito a los jamoneros hablaban abiertamente de cómo la principal ventaja era aumentar los márgenes de beneficio acelerando la producción.
CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace ) - ^ Doward, Jamie (23 de marzo de 2019). "Revelado: no es necesario agregar nitritos con riesgo de cáncer al jamón" . El observador . Londres. Archivado desde el original el 26 de enero de 2021 . Consultado el 14 de febrero de 2021 .
Los resultados muestran que no hay cambios en los niveles de C. botulinum inoculado durante el proceso de curado, lo que implica que la acción del nitrito durante el curado no es tóxica para las esporas de C. botulinum a niveles de 150 ppm [partes por millón] de nitrito entrante y menores.
CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace ) - ^ De Vries, John (1997). Toxicidad y seguridad alimentaria . Prensa CRC. pag. 70. ISBN 978-0-8493-9488-1.
- ^ Datos sobre nitrito y nitrato de sodio Consultado el 12 de diciembre de 2014
- ^ Doyle, Michael P .; Sperber, William H. (23 de septiembre de 2009). Compendio del Deterioro Microbiológico de Alimentos y Bebidas . pag. 78. ISBN 9781441908261.
- ^ Charles, RL; Rudyk, O .; Prysyazhna, O .; Kamynina, A .; Yang, J .; Morisseau, C .; Hamaca, BD; Freeman, BA; Eaton, P. (2014). "La protección de la hipertensión en ratones por la dieta mediterránea está mediada por la inhibición de ácidos grasos nitro de la epóxido hidrolasa soluble" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 111 (22): 8167–72. Código bibliográfico : 2014PNAS..111.8167C . doi : 10.1073 / pnas.1402965111 . PMC 4050620 . PMID 24843165 .
- ^ Binkerd, E. F; Kolari, O. E (1 de enero de 1975). "Historia y uso de nitratos y nitritos en el curado de carnes". Toxicología alimentaria y cosmética . 13 (6): 655–661. doi : 10.1016 / 0015-6264 (75) 90157-1 . ISSN 0015-6264 . PMID 1107192 .
- ^ coudray, guillaume, eric (2017). Cochonneries: comment la charcuterie est devenue un poison . París: Decouverte. págs. parte I, capítulo 2 (págs. 40-55) y capítulo 3 (págs. 56-70). ISBN 9782707193582. OCLC 1011036745 .
- ^ Lauer, Klaus (1 de enero de 1991). "La historia del nitrito en la nutrición humana: una contribución de los libros de cocina alemanes" . Revista de epidemiología clínica . 44 (3): 261–264. doi : 10.1016 / 0895-4356 (91) 90037-A . ISSN 0895-4356 . PMID 1999685 .
- ^ Víctor Meyer (1872). "Ueber die Nitroverbindungen der Fettreihe" . Annalen der Chemie de Justus Liebig . 171 (1): 1–56. doi : 10.1002 / jlac.18741710102 .; Víctor Meyer, J. Locher (1876). "Ueber die Pseudonitrole, die Isomeren der Nitrolsäuren" . Annalen der Chemie de Justus Liebig . 180 (1–2): 133–55. doi : 10.1002 / jlac.18761800113 .; V. Meyer y Stüber (1872). "Vorläufige Mittheilung" . Chemische Berichte . 5 : 203–05. doi : 10.1002 / cber.18720050165 .; Victor Meyer, O. Stüber (1872). "Ueber die Nitroverbindungen der Fettreihe" . Chemische Berichte . 5 : 399–406. doi : 10.1002 / cber.187200501121 .; Víctor Meyer, A. Rilliet (1872). "Ueber die Nitroverbindungen der Fettreiche. Dritte Mittheilung" . Chemische Berichte . 5 (2): 1029–34. doi : 10.1002 / cber.187200502133 .; Víctor Meyer, C. Chojnacki (1872). "Ueber die Nitroverbindungen der Fettreihe. Vierte Mittheilung" . Chemische Berichte . 5 (2): 1034–38. doi : 10.1002 / cber.187200502134 .
- ^ Robert B. Reynolds, Homer Adkins (1929). "La relación de la constitución de ciertos haluros de alquilo con la formación de nitroparafinas y nitritos de alquilo". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 51 (1): 279–87. doi : 10.1021 / ja01376a037 .
- ^ "Las monografías de la IARC evalúan el consumo de carne roja y carne procesada" (PDF) . Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer. 26 de octubre de 2015. Archivado desde el original (PDF) el 18 de enero de 2021 . Consultado el 14 de febrero de 2021 .
La carne procesada se clasificó como carcinógena para los humanos (Grupo 1), con base en evidencia suficiente en humanos de que el consumo de carne procesada causa cáncer colorrectal.
CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace ) - ^ "Lista de clasificaciones, volúmenes 1–116 - monografías de la IARC sobre la evaluación de riesgos cancerígenos para los seres humanos" . Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer (IARC) - Organización Mundial de la Salud (OMS) . 2010. Archivado desde el original el 10 de junio de 2017 . Consultado el 25 de septiembre de 2016 .
- ^ VOLUMEN 94 - Nitrato y nitrito ingeridos y toxinas peptídicas de cianobacterias - Monografías de la IARC sobre la evaluación de riesgos carcinogénicos para los seres humanos . Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer (IARC) - Organización Mundial de la Salud (OMS) . 2010. ISBN 9789283212942. Consultado el 25 de septiembre de 2016 .
Bibliografía
- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
enlaces externos
- Ficha de datos de seguridad del material, nitrito de sodio ( archivo )
- ATSDR - Estudios de caso en medicina ambiental - Nitrato / Toxicidad de nitrito ( archivo ) - Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU . (Dominio público)
- Artículo sobre la toxicidad del nitrito