- Typpihapporakenne
- ominaisuudet
- Kemialliset nimet
- Fyysinen kuvaus
- Molekyylipaino
- Dissosiaatiovakio
- Sulamispiste
- Kiehumispiste
- Suolan muodostuminen
- Palopotentiaali
- hajoaminen
- Pelkistävä aine
- Hapettava aine
- nimistö
- Synteesi
- riskit
- Sovellukset
- Diatsoniumsuolojen tuotanto
- Natriumatsidin eliminointi
- Oksiimien synteesi
- Suolamuodossaan
- Viitteet
Typpihapoke on heikon epäorgaanisen hapon, kemiallinen kaava HNO 2. Sitä löytyy pääasiassa vesiliuoksesta, jonka väri on vaaleansininen. Se on erittäin epävakaa ja hajoaa nopeasti typpioksidiksi (NO) ja typpihapoksi (HNO 3).
Sitä esiintyy yleensä vesiliuoksessa nitriittien muodossa. Se tulee myös luonnostaan ilmakehästä typpioksidin reaktion seurauksena veteen. Typpihappo puuttuu etenkin troposfäärissä otsonipitoisuuden säätelyyn.
Typpihappoliuos dekantterilasiin. Lähde: Koneella luettavaa kirjailijaa ei toimitettu. Vihainen tiedemies ~ commonswiki olettaa (perustuu tekijänoikeusvaatimuksiin).
Yllä oleva kuva osoittaa HNO 2- liuoksen, jossa tämän hapon ominainen vaaleansininen väri näkyy. Se on syntetisoitiin liuottamalla typen trioksidi, N 2 O 3, vedessä. Samoin se on natriumnitriittiliuosten happamaksi tekemisen tuote alhaisissa lämpötiloissa.
HNO 2: lla on vähän kaupallista käyttöä, ja sitä käytetään nitriitin muodossa lihan säilyttämiseen. Toisaalta sitä käytetään atsovärien tuotannossa.
Sitä käytetään yhdessä natriumtiosulfaatin kanssa potilaiden hoidossa, joilla on natriumsyanidimyrkytystä. Mutta se on mutageeninen aine, ja ajatellaan sen aiheuttavan substituutioita DNA-ketjujen emäksissä sytosiinin ja adeniinin oksidatiivisen deaminaation kautta.
Typpihapolla on kaksoiskäyttäytyminen, koska se voi toimia hapettavana tai pelkistävänä aineena; että on, se voidaan pelkistää NO: n tai N- 2, tai hapetetaan HNO 3.
Typpihapporakenne
Cis (vasen) ja trans (oikea) isomeerit, joilla on vastaavat HNO2: n molekyylirakenteet. Lähde: Ben Mills.
Yläkuva esittää typpihapon molekyylirakennetta pallo- ja tangomallilla. Typpiatomi (sininen pallo) sijaitsee rakenteen keskellä, muodostaen kaksoissidoksen (N = O) ja yhden sidoksen (NO) happiatomien (punaiset pallot) kanssa.
Huomaa, että vetyatomi (valkoinen pallo) on sitoutunut johonkin happeista eikä suoraan typpeen. Joten, tietäen tämä rakenteellinen kaava HNO 2 on tai, ja sellaista ei ole HN bond (kuten kemiallinen kaava voi johtaa ajattelemaan).
Kuvan molekyylit vastaavat kaasufaasin molekyylejä; vedessä niitä ympäröivät vesimolekyylit, jotka voivat hyväksyä vetyionit (heikosti) muodostaen NO 2 - ja H 3 O + -ionit.
Niiden rakenteet voivat olla kahdessa muodossa: cis tai trans, nimeltään geometriset isomeerit. Cis-isomeerissä vierekkäinen happiatomi hämärtää H-atomin; trans-isomeerissä ollessaan molemmat ovat anti- tai vastakkaisissa asemissa.
Cis-isomeerissä on todennäköistä, että muodostuu molekyylisisäinen vety-silta (OH-NO), mikä saattaa häiritä molekyylien välisiä (ONOH-ONOH).
ominaisuudet
Kemialliset nimet
- Typpihappo
-Dioksityylihappo (III)
-Nitrosyylihydroksidi
-Hydroksidydydonitrogeeni (IUPAC-järjestelmällinen nimi)
Fyysinen kuvaus
Vaaleansininen neste, joka vastaa nitriittiliuosta.
Molekyylipaino
47,013 g / mol.
Dissosiaatiovakio
Se on heikko happo. Sen pKa on 3,35 25ºC: ssa.
Sulamispiste
Se tunnetaan vain ratkaisuna. Siksi sen sulamispistettä ei voida laskea eikä sen kiteitä voida eristää.
Kiehumispiste
Koska sitä ei ole puhdasta, mutta vedessä, tämän ominaisuuden mittaukset eivät ole tarkkoja. Toisaalta se riippuu HNO 2: n pitoisuudesta, ja toisaalta sen kuumeneminen aiheuttaa sen hajoamisen. Siksi tarkkaa kiehumispistettä ei ilmoiteta.
Suolan muodostuminen
Muodostaa vesiliukoisia nitriittejä Li +, Na +, K +, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ kanssa. Mutta se ei muodosta suoloja moniarvoisten kationien kanssa, kuten: Al 3+ ja / tai Be 2+ (johtuen korkeasta varaustiheydestään). Se pystyy muodostamaan stabiileja estereitä alkoholien kanssa.
Palopotentiaali
Se on syttyvää kemiallisissa reaktioissa. Voi räjähtää kosketuksessa fosforitrikloridin kanssa.
hajoaminen
Se on erittäin epävakaa yhdiste, ja vesiliuoksessa se hajoaa typpioksidiksi ja typpihapoksi:
2 HNO 2 => NO 2 + NO + H 2 O
4 HNO 2 => 2 HNO 3 + N 2 O + H 2 O
Pelkistävä aine
Typpihapoke vesiliuoksessa esiintyy muodossa nitriitti-ioneja, NO 2 -, joka tehdään eri pelkistysreaktioita.
Reagoi I - ja Fe 2+ -ionien kanssa kaliumnitriitin muodossa typpioksidiksi:
2 KNO 2 + KI + H 2 SO 4 => I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 2
Kaliumnitriitti tina-ionien läsnäollessa pelkistetään typpioksidiksi:
KNO 2 + 6 HCI + 2 SnCI 2 => 2 SnCl 4 + N 2 O + 3 H 2 O + 2 KCI
Kaliumnitriitti pelkistää Zn: llä emäksisessä väliaineessa muodostaen ammoniakkia:
5 H 2 O + KNO 2 + 3 Zn => NH 3 + KOH + 3 Zn (OH) 2
Hapettava aine
Pelkistysaineen lisäksi typpihappo voi myös puuttua hapetusprosesseihin. Esimerkiksi: se hapettaa rikkivetyä muuttaen typpioksidiksi tai ammoniakkiksi riippuen väliaineen happamuudesta, jossa reaktio tapahtuu.
2 HNO 2 + H 2 S => S + 2NO + 2 H 2 O
HNO 2 + 3 H 2 S => S + NH 3 + 2 H 2 O
Typpihappo voi hapoisessa pH-ympäristössä hapettaa jodidi-ionin jodiksi.
HNO 2 + I - + 6 H + => 3 I 2 + NH 3 + 2 H 2 O
Se voi toimia myös pelkistävänä aineena, vaikuttaen Cu 2+: een, aiheuttaen typpihappoa.
nimistö
HNO 2: lle voidaan antaa muita nimiä, jotka riippuvat nimikkeistön tyypistä. Typpihappo vastaa perinteistä nimikkeistöä; dioksitriinihappo (III), varastonimikkeistöön; ja vetydioksonitraatti (III) systemaattisesti.
Synteesi
Typpihappo voidaan syntetisoida liuottamalla typpitrioksidia veteen:
N 2 O 3 + H 2 O => 2 HNO 2
Toinen valmistusmenetelmä koostuu reaktion natriumnitriitin, NaNO 3, mineraalihappojen kanssa; kuten kloorivetyhappo ja bromivetyhappo. Reaktio suoritetaan alhaisessa lämpötilassa ja typpihappo kulutetaan in situ.
NaNO 3 + H + => HNO 2 + Na +
H + -ioni tulee joko HCl: stä tai HBr: stä.
riskit
HNO 2: n välittömistä myrkyllisistä vaikutuksista johtuen sen ominaisuuksista ja kemiallisista ominaisuuksista on vähän tietoa. Ehkä jotkut haitalliset vaikutukset, joiden uskotaan tuottavan tätä yhdistettä, tosiasiallisesti johtuvat typpihaposta, joka voi syntyä typpihapon hajoamisen kautta.
On huomattava, että HNO 2: lla voi olla haitallisia vaikutuksia hengitysteihin ja että se pystyy tuottamaan ärsyttäviä oireita astmaatikoilla.
Natriumnitriitin muodossa se pelkistetään deoksihemoglobiinilla tuottaen typpioksidia. Tämä on voimakas verisuonia laajentava lääke, joka tuottaa verisuonen sileiden lihasten rentoutumista ja arvioi LD50-annoksen olevan 35 mg / kg suun kautta ihmisille.
Natriumnitriitin toksisuus ilmenee sydän- ja verisuonten romahtamisena, jota seuraa vaikea verenpaineen aleneminen johtuen nitriitistä muodostuvan typpioksidin verisuonia laajentavasta vaikutuksesta.
Saastuneessa ilmassa (savu) esiintyvä typpidioksidi (NO 2) voi tietyissä olosuhteissa aiheuttaa typpihappoa; joka puolestaan voi reagoida amiinien kanssa muodostaen nitrosamineja, syöpää aiheuttavien yhdisteiden gamma.
Samanlainen reaktio tapahtuu tupakansavun kanssa. Nitrosamiinitähteiden on havaittu kiinnittyvän tupakoivien ajoneuvojen sisäpintaan.
Sovellukset
Diatsoniumsuolojen tuotanto
Typpihappoa käytetään teollisuudessa diatsoniumsuolojen tuotannossa sen reaktion kautta aromaattisten amiinien ja fenolien kanssa.
HNO 2 + ArNH 2 + H + => ArN = NAr + H 2 O
Diatsoniumisuoloja käytetään orgaanisissa synteesireaktioissa; esimerkiksi Sandmeyer-reaktiossa. Tässä reaktiossa substituutio aminoryhmän (H 2 -N-), joka alun aromaattista amiiniryhmää, ryhmien Cl -, Br - ja CN - tapahtuu. Näiden aromaattisten tuotteiden saamiseksi tarvitaan kuparisuoloja.
Diatsoniumisuolat voivat muodostaa kirkkaita atsoyhdisteitä, joita käytetään väriaineina ja jotka toimivat myös kvalitatiivisena testinä aromaattisten amiinien läsnäollessa.
Natriumatsidin eliminointi
Typpihappoa käytetään natriumatsidin (NaN 3) eliminoimiseen, mikä on potentiaalisesti vaarallinen räjähdysalttiuden vuoksi.
2 NaN 3 + 2 HNO 2 => 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH: lla
Oksiimien synteesi
Typpihappo voi reagoida ketoniryhmien kanssa oksiimien muodostamiseksi. Nämä voidaan hapettaa karboksyylihappojen muodostamiseksi tai pelkistää amiinien muodostamiseksi.
Tätä menetelmää käytetään adipiinihapon kaupallisessa valmistuksessa, joka on nailonin valmistuksessa käytetty monomeeri. Se on mukana myös polyuretaanin tuotannossa ja sen esterit ovat pehmittimiä, pääasiassa PVC: ssä.
Suolamuodossaan
Typpihappoa, natriumnitriitin muodossa, käytetään lihan käsittelyssä ja säilömisessä; koska se estää bakteerien kasvua ja pystyy reagoimaan myoglobiinin kanssa tuottaen tummanpunaisen värin, joka tekee lihasta houkuttelevamman kulutukseen.
Tätä samaa suolaa käytetään yhdessä natriumtiosulfaatin kanssa natriumsyanidimyrkytyksen suonensisäiseen hoitoon.
Viitteet
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Orgaaninen kemia. Amiineja. (10 th painos.). Wiley Plus.
- Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
- Pubchem. (2019). Typpihappo. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Softschools. (2019). Typpihappo. Palautettu osoitteesta: Softschools.com
- Wikipedia. (2019). Typpihappo. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Royal Society of Chemistry. (2015). Typpihappo. Palautettu osoitteesta: chemspider.com
- Uusi maailman tietosanakirja. (2015). Typpihappo. Palautettu osoitteesta newworldencyclopedia.org
- Drugbank. (2019). Typpihappo. Palautettu osoitteesta: drugbank.ca
- Kemiallinen formulaatio. (2018). HNO 2. Palautettu osoitteesta: formulacionquimica.com