Ácido nitroso (fórmula molecular H N O
2) es un ácido débil y monoprótico conocido solo en solución , en fase gaseosa y en forma de nitrito ( NO-
2) sales. [1] El ácido nitroso se utiliza para fabricar sales de diazonio a partir de aminas. Las sales de diazonio resultantes son reactivos en reacciones de acoplamiento azo para dar colorantes azo .
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Ácido nitroso | |
Nombre IUPAC sistemático Hidroxidooxidonitrógeno | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
3DMet | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.029.057 |
Número CE |
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983 | |
KEGG | |
Malla | Nitroso + ácido |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
HNO 2 | |
Masa molar | 47,013 g / mol |
Apariencia | Solución azul pálido |
Densidad | Aprox. 1 g / ml |
Punto de fusion | Solo conocido en solución o como gas |
Acidez (p K a ) | 3,15 |
Base conjugada | Nitrito |
Peligros | |
NFPA 704 (diamante de fuego) | |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Ácido nítrico |
Otros cationes | Nitrito de sodio Nitrito de potasio Nitrito de amonio |
Compuestos relacionados | Trióxido de dinitrógeno |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura
En la fase gaseosa, la molécula de ácido nitroso plana puede adoptar una forma sin y una anti . La forma anti predomina a temperatura ambiente y las mediciones de IR indican que es más estable en alrededor de 2,3 kJ / mol. [1]
Dimensiones de la forma anti
(del espectro de microondas )Modelo de la forma anti
forma syn
Preparación
El ácido nitroso generalmente se genera por acidificación de soluciones acuosas de nitrito de sodio con un ácido mineral . La acidificación generalmente se realiza a temperaturas del hielo y el HNO 2 se consume in situ. [2] [3] El ácido nitroso libre es inestable y se descompone rápidamente.
El ácido nitroso también se puede producir disolviendo trióxido de dinitrógeno en agua de acuerdo con la ecuación
- N 2 O 3 + H 2 O → 2 HNO 2
Reacciones
El ácido nitroso es el quimforo principal del reactivo de Liebermann , que se utiliza para realizar pruebas puntuales de alcaloides.
Descomposición
El ácido nitroso gaseoso, que rara vez se encuentra, se descompone en dióxido de nitrógeno , óxido nítrico y agua:
- 2 HNO 2 → NO 2 + NO + H 2 O
El dióxido de nitrógeno se desproporciona en ácido nítrico y ácido nitroso en solución acuosa: [4]
- 2 NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2
En soluciones calientes o concentradas, la reacción general equivale a la producción de ácido nítrico, agua y óxido nítrico:
- 3 HNO 2 → HNO 3 + 2 NO + H 2 O
Posteriormente, el óxido nítrico puede volver a oxidarse con aire a ácido nítrico, lo que hace que la reacción general:
- 2 HNO 2 + O 2 → 2 HNO 3
Reducción
Con iones I - y Fe 2+ , se forma NO: [5]
- 2 KNO 2 + 2 KI + 2 H 2 SO 4 → I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + 2 K 2 SO 4
- 2 KNO 2 + 2 FeSO 4 + 2 H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 4
Con iones Sn 2+ , se forma N 2 O:
- 2 KNO 2 + 6 HCl + 2 SnCl 2 → 2 SnCl 4 + N 2 O + 3 H 2 O + 2 KCl
Con SO 2 gas, se forma NH 2 OH:
- 2 KNO 2 + 6 H 2 O + 4 SO 2 → 3 H 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 2 NH 2 OH
Con Zn en solución alcalina, se forma NH 3 :
- 5 H 2 O + KNO 2 + 3 Zn → NH 3 + KOH + 3 Zn (OH) 2
Con N
2H+
5, HN 3 , y posteriormente, se forma gas N 2 :
- HNO 2 + [N 2 H 5 ] + → HN 3 + H 2 O + H 3 O +
- HNO 2 + HN 3 → N 2 O + N 2 + H 2 O
La oxidación por ácido nitroso tiene un control cinético sobre el control termodinámico , esto se ilustra mejor que el ácido nitroso diluido puede oxidar I - a I 2 , pero el ácido nítrico diluido no puede.
- Yo 2 + 2 e - ⇌ 2 I - E o = +0,54 V
- NO-
3+ 3 H + + 2 e - ⇌ HNO 2 + H 2 O E o = +0,93 V
- HNO 2 + H + + e - ⇌ NO + H 2 O E o = +0,98 V
Se puede ver que los valores de Eo
celdaporque estas reacciones son similares, pero el ácido nítrico es un agente oxidante más poderoso. Basándose en el hecho de que el ácido nitroso diluido puede oxidar el yoduro en yodo , se puede deducir que el nitroso es un agente oxidante más rápido, en lugar de más poderoso, que el ácido nítrico diluido. [5]
Química Orgánica
El ácido nitroso se utiliza para preparar sales de diazonio :
- HNO 2 + ArNH 2 + H + → ArN+
2+ 2 H 2 O
donde Ar es un grupo arilo .
Estas sales se utilizan ampliamente en síntesis orgánica , por ejemplo, para la reacción de Sandmeyer y en la preparación de colorantes azoicos , compuestos de colores brillantes que son la base de una prueba cualitativa de anilinas . [6] El ácido nitroso se utiliza para destruir la azida de sodio tóxica y potencialmente explosiva . Para la mayoría de los propósitos, el ácido nitroso generalmente se forma in situ por la acción del ácido mineral sobre el nitrito de sodio : [7] Es principalmente de color azul.
- NaNO 2 + HCl → HNO 2 + NaCl
- 2 NaN 3 + 2 HNO 2 → 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
La reacción con dos átomos de α-hidrógeno en las cetonas crea oximas , que pueden oxidarse más a un ácido carboxílico o reducirse para formar aminas. Este proceso se utiliza en la producción comercial de ácido adípico .
El ácido nitroso reacciona rápidamente con los alcoholes alifáticos para producir nitritos de alquilo , que son potentes vasodilatadores :
- (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 OH + HNO 2 → (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 ONO + H 2 O
Los carcinógenos llamados nitrosaminas se producen, generalmente no intencionalmente, por la reacción del ácido nitroso con aminas secundarias :
- HNO 2 + R 2 NH → R 2 N-NO + H 2 O
Atmósfera de la Tierra
El ácido nitroso está involucrado en el balance de ozono de la atmósfera inferior , la troposfera . La reacción heterogénea del óxido nítrico (NO) y el agua produce ácido nitroso. Cuando esta reacción tiene lugar en la superficie de aerosoles atmosféricos , el producto se fotólisis fácilmente a radicales hidroxilo . [8] [9]
Ver también
- Reordenamiento de Demjanov
- Ácido nítrico ( H N O 3 )
- Reordenamiento de Tiffeneau-Demjanov
Referencias
- ↑ a b Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.pag. 462.
- ^ Y. Petit, M. Larchevêque (1998). "Glicidato de etilo de (S) -serina: (R) - (+) - 2,3-epoxipropanoato de etilo". Org. Synth . 75 : 37. doi : 10.15227 / orgsyn.075.0037 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Adam P. Smith, Scott A. Savage, J. Christopher Love, Cassandra L. Fraser (2002). "Síntesis de 4-, 5- y 6-metil-2,2'-bipiridina por una estrategia de acoplamiento cruzado de Negishi: 5-metil-2,2'-bipiridina". Org. Synth . 78 : 51. doi : 10.15227 / orgsyn.078.0051 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Kameoka, Yohji; Pigford, Robert (febrero de 1977). "Absorción de dióxido de nitrógeno en agua, ácido sulfúrico, hidróxido de sodio y sulfito de sodio alcalino acuoso". Ind. Eng. Chem. Fundamen . 16 (1): 163–169. doi : 10.1021 / i160061a031 .
- ^ a b Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe (2008). "Capítulo 15: Los elementos del grupo 15". Química inorgánica, 3ª edición . Pearson. pag. 449. ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ Clarke, HT; Kirner, WR "Methyl Red" Organic Syntheses, volumen recopilado 1, p. 374 (1941). "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 30 de septiembre de 2007 . Consultado el 26 de julio de 2007 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ Prácticas prudentes en el laboratorio: manipulación y eliminación de productos químicos . Washington, DC: Prensa de la Academia Nacional . 1995. doi : 10.17226 / 4911 . ISBN 978-0-309-05229-0.
- ^ Spataro, F; Ianniello, A (noviembre de 2014). "Fuentes de ácido nitroso atmosférico: estado de la ciencia, necesidades de investigación actuales y perspectivas futuras" . Revista de la Asociación de Gestión de Residuos y Aire . 64 (11): 1232-1250. doi : 10.1080 / 10962247.2014.952846 . PMID 25509545 .
- ^ Anglada, Josef M .; Solé, Albert (noviembre de 2017). "La oxidación atmosférica de HONO por radicales OH, Cl y ClO". El Journal of Physical Chemistry A . 121 (51): 9698–9707. Código bibliográfico : 2017JPCA..121.9698A . doi : 10.1021 / acs.jpca.7b10715 . PMID 29182863 .