Nitrit iyonu, bir nitrojen atomu ve iki oksijen atomundan oluşan bir iyondur. Bu iyondaki azotun yükü +3'tür, dolayısıyla tüm iyonun yükü -1'dir. Parçacık tek değerlidir. Nitrit iyonunun formülü NO2- şeklindedir. Anyonun doğrusal olmayan bir konfigürasyonu vardır. Bu parçacığı içeren bileşiklere nitrit denir, örneğin sodyum nitrit - NaNO2, gümüş nitrit - AgNO2.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Alkali, alkali toprak ve amonyum nitritler renksiz veya hafif sarımsı kristal maddelerdir. Potasyum, sodyum, baryum nitritler suda, gümüş, cıva, bakır nitritlerde iyi çözünür - zayıf. Sıcaklık arttıkça çözünürlük artar. Hemen hemen tüm nitritler, eterlerde, alkollerde ve düşük polariteli çözücülerde az çözünür.
Masa. Bazı nitritlerin fiziksel özellikleri.
| Karakteristik | Potasyum nitrit | Gümüş nitrit | Kalsiyum nitrit | Baryum nitrit |
|
Tpl, °С |
440 |
120 (ayrıştırılmış) |
220 (ayrıştırılmış) |
277 |
|
∆H0rev, kJ/mol |
- 380, 0 | - 40, 0 | -766, 0 | - 785, 5 |
| S0298, J/(molK) | 117, 2 | 128, 0 | 175, 0 | 183, 0 |
| Suda çözelti, 100 g'da g |
306, 7 (200C) |
0, 41 (250C) |
84, 5 (180C) |
67, 5 (200C) |
Nitritler ısıya çok dayanıklı değildir: sadece alkali metal nitritler bozunmadan erir. Ayrışmanın bir sonucu olarak, gaz halinde ürünler açığa çıkar - O2 , NO, N2, NO2ve katı maddeler - metal oksit veya metalin kendisi. Örneğin, gümüş nitritin (zaten 40 ° C'de) ayrışmasına, elementer gümüş ve azot oksit (II) salınımı eşlik eder:
2AgNO2=AgNO3 + Ag + NO↑
Ayrışma büyük miktarda gazın salınmasıyla devam ettiğinden, örneğin amonyum nitrit durumunda reaksiyon patlayıcı olabilir.
Redox özellikleri
Nitrit iyonundaki nitrojen atomunun ara yükü +3'tür, bu nedenle nitritler hem oksitleyici hem de indirgeyici özelliklerle karakterize edilir. Örneğin, nitritler asidik bir ortamda potasyum permanganat çözeltisinin rengini bozar ve özelliklerini gösterir.oksitleyici:
5KNO2 + 2KMnO4 +3H2SO4 =3H2O + 5KNO3 + 2MnSO4 + K 2SO4
Nitrit iyonları, örneğin güçlü bir hidrojen peroksit çözeltisi ile reaksiyonda bir indirgeyici ajanın özelliklerini gösterir:
HAYIR2- + H2O2=HAYIR3- + H2O
İndirgeyici madde, gümüş bromat (asitlenmiş çözelti) ile etkileşime girdiğinde nitrittir. Bu reaksiyon kimyasal analizde kullanılır:
2NO2- + Ag+ + BrO2 -=2NA3- + AgBr↓
İndirgeyici özelliklerin başka bir örneği, nitrit iyonuna kalitatif bir reaksiyondur - renksiz çözeltilerin etkileşimi [Fe(H2O)6] 2+ kahverengi renkli asitlendirilmiş sodyum nitrit solüsyonu ile.
NO2 tespitinin teorik temelleri¯
Nitröz asit, ısıtıldığında orantısız hale gelerek nitrik oksit (II) ve nitrik asit oluşturur:
HNO2 + 2HNO2=HAYIR3- + H2O + 2NA↑ + H+
Bu nedenle nitröz asit kaynatılarak nitrik asitten ayrılamaz. Denklemden de anlaşılacağı gibi, bozunan nitröz asit, kısmen nitrik aside dönüşür ve bu da nitrat içeriğinin belirlenmesinde hatalara yol açar.
Neredeyse tüm nitritler suda çözünür, bu bileşiklerden en az çözünür olanı gümüş nitrittir.
Nitrit iyonunun kendisirenksizdir, bu nedenle diğer renkli bileşiklerin oluşum reaksiyonları ile saptanır. Renksiz katyonların nitritleri de renksizdir.
Kaliteli reaksiyonlar
Nitrit iyonlarını belirlemenin birkaç nitel yolu vardır.
1. Reaksiyon oluşturma K3[Co(NO2)6].
Bir test tüpüne 5 damla nitrit içeren test solüsyonu, 3 damla kob alt nitrat solüsyonu, 2 damla asetik asit (seyreltilmiş), 3 damla potasyum klorür solüsyonu koyun. Heksanitrokob altat (III) K3[Co(NO2)6] oluşur - sarı bir kristal çökelti. Test çözeltisindeki nitrat iyonu, nitritlerin saptanmasına müdahale etmez.
2. İyodür oksidasyon reaksiyonu.
Nitrit iyonları, asidik bir ortamda iyodür iyonlarını oksitler.
2HNO2 + 2I- + 2H+ =2NA↑ + I 2↓ + 2H2O
Reaksiyon sırasında, nişasta boyama ile kolayca tespit edilebilen elemental iyot oluşur. Bunu yapmak için reaksiyon, önceden nişasta ile emprenye edilmiş filtre kağıdı üzerinde gerçekleştirilebilir. Yanıt çok hassas. Mavi renk eser miktarda nitrit varlığında bile görünür: minimum açılış 0,005 mcg'dir.
Filtre kağıdına nişasta çözeltisi emprenye edilir, 1 damla 2N asetik asit çözeltisi, 1 damla deneysel çözelti, 1 damla 0.1N potasyum iyodür çözeltisi eklenir. Nitritin varlığında mavi bir halka veya nokta belirir. Algılama, iyot oluşumuna yol açan diğer oksidanlar tarafından engellenir.
3. permanganat ile reaksiyonpotasyum.
Bir test tüpüne 3 damla potasyum permanganat çözeltisi, 2 damla sülfürik asit (seyreltilmiş) koyun. Karışım 50-60 ° C'ye ısıtılmalıdır. Dikkatlice birkaç damla sodyum veya potasyum nitrit ekleyin. Permanganat çözeltisi renksiz hale gelir. Test çözeltisinde bulunan ve permanganat iyonunu oksitleyebilen diğer indirgeyici ajanlar NO2-. tespitini engelleyecektir..
4. Demir sülfat (II) ile reaksiyon.
Demir sülfat, asidik bir ortamda nitriti nitrata indirger (seyreltik sülfürik asit):
2KNO2 (TV) + 2H2SO4 (fark) + 2FeSO4 (katı)=2NO↑ + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O
Sonuç olarak ortaya çıkan nitrik oksit (II) aşırı Fe2+ (henüz reaksiyona girmemiş) kahverengi kompleks iyonlarla oluşur:
NO + Fe2+=[FeNO]2+
NO + FeSO4=[FeNO]SO4
Nitritlerin seyreltik sülfürik asit ile reaksiyona gireceği ve nitratların konsantre sülfürik asit ile reaksiyona gireceği unutulmamalıdır. Bu nedenle, nitrit iyonunu tespit etmek için gereken seyreltik asittir.
5. Antipirin ile reaksiyon.
NO2- asit ortamında antipirin ile yeşil bir çözelti verir.
6. Rivanol ile reaksiyon.
Bir asit ortamında rivanol veya etakridin (I) ileNO2-- kırmızı bir çözelti verir.
Sudaki nitrit içeriğinin nicel tayini
GOST'a göresudaki nitrit iyonlarının kantitatif içeriği iki fotometrik yöntemle belirlenir: sülfanilik asit kullanılarak ve 4-aminobenzensülfonamid kullanılarak. Birincisi arbitraj.
Nitritlerin kararsızlığı nedeniyle, numune alındıktan hemen sonra belirlenmelidirler veya numuneler 1 litre suya 1 ml sülfürik asit (konsantre) veya 2-4 ml kloroform eklenerek korunabilir; numuneyi 4 °C'ye kadar soğutabilirsiniz.
Bulanık veya renkli su, 250-300 ml suya 2-3 ml süspansiyon eklenerek alüminyum hidroksit ile temizlenir. Karışım çalkalanır, berraklaştırmadan sonra analiz için şeffaf bir tabaka alınır.
Sülfanilik asit ile nitrit içeriğinin belirlenmesi
Yöntemin özü: analiz edilen numunenin nitritleri sülfanilik asit ile etkileşime girer, ortaya çıkan tuz kırmızı-mor azo boyasının salınımı ile 1-naftilamin ile reaksiyona girer, miktarı fotometrik olarak belirlenir, ardından konsantrasyonu su numunesindeki nitritler hesaplanır. 1-naftilamin ve sülfanilik asit ve Griess reaktifinin bir parçasıdır.
Nitrit iyonlarının belirlenmesi: teknik
50 ml su örneğine, asetik asit içinde 2 ml Griess reaktifi çözeltisi ekleyin. Karıştırın ve normal sıcaklıkta 40 dakika veya 50-60 °C'de 10 dakika su banyosunda inkübe edin. Karışımın optik yoğunluğu daha sonra ölçülür. Boş numune olarak, analiz edilen su numunesine benzer şekilde hazırlanan damıtılmış su kullanılır. Nitrit konsantrasyonu şu formülle hesaplanır:
X=K∙A∙50∙f / V, nerede: K katsayıdırkalibrasyon özelliği, A, analiz edilen su numunesinin optik yoğunluğunun ayar değeri eksi boş numunenin optik yoğunluğunun ayar değeridir, 50 – balonun hacmi, f – seyreltme faktörü (numune seyreltilmemişse, f=1), V, analiz için alınan alikotun hacmidir.
Sudaki nitritler
Nitrit iyonları atık suda nereden gelir? Nitritler yağmur suyu, yüzey ve yer altı sularında her zaman küçük miktarlarda bulunur. Nitritler, bakteriler tarafından gerçekleştirilen azot içeren maddelerin dönüşümlerinde bir ara adımdır. Bu iyonlar, amonyum katyonunun nitratlara oksidasyonu sırasında (oksijen varlığında) ve zıt reaksiyonlarda oluşur - nitratların amonyak veya nitrojene indirgenmesi (oksijen yokluğunda). Bütün bu reaksiyonlar bakteriler tarafından gerçekleştirilir ve organik madde azot içeren maddelerin kaynağıdır. Bu nedenle, sudaki nitritlerin nicel içeriği önemli bir sıhhi göstergedir. Nitrit içeriği normlarının aşılması, suyun dışkı kirliliğini gösterir. Hayvan çiftliklerinden, fabrikalardan, endüstriyel işletmelerden gelen yüzey akışının girişi, su kütlelerinin azotlu gübrelerin kullanıldığı alanlardan suyla kirlenmesi, sudaki yüksek nitrit içeriğinin ana nedenleridir.
Al
Endüstride, sodyum nitrit, nitröz gazın (NO ve NO2 karışımı) NaOH veya Na2 ile emilmesiyle elde edilir. CO çözümleri 3 ardından sodyum nitrit kristalizasyonu:
HAYIR +NO2 + 2NaOH (soğuk)=2NaNO2 + H2O
Oksijen varlığında reaksiyon, sodyum nitrat oluşumu ile ilerler, bu nedenle anoksik koşulların sağlanması gerekir.
Potasyum nitrit endüstride aynı yöntemle üretilir. Ayrıca kurşunun nitratla oksitlenmesiyle sodyum ve potasyum nitrit elde edilebilir:
BNO3 (kons) + Pb (sünger) + H2O=BNO2+ Pb(OH)2↓
BNO3 + Pb=BNO2 + PbO
Son reaksiyon 350-400 °C sıcaklıkta gerçekleşir.
