Nitrietioon is 'n ioon wat uit een stikstofatoom en twee suurstofatome bestaan. Die stikstof in hierdie ioon het 'n lading van +3, dus is die lading van die hele ioon -1. Die deeltjie is eenwaardig. Die formule van die nitrietioon is GEEN2-. Die anioon het 'n nie-lineêre konfigurasie. Verbindings wat hierdie deeltjie bevat word nitriete genoem, byvoorbeeld natriumnitriet - NaNO2, silwernitriet - AgNO2.
Fisiese en chemiese eienskappe
Alkali, alkaliese aarde en ammoniumnitriete is kleurlose of effens gelerige kristallyne stowwe. Kalium, natrium, bariumnitriete los goed op in water, silwer, kwik, kopernitriete - swak. Soos die temperatuur toeneem, neem die oplosbaarheid toe. Byna alle nitriete is swak oplosbaar in eters, alkohole en lae-polariteit oplosmiddels.
Tafel. Fisiese kenmerke van sommige nitriete.
| Kenmerk | Kaliumnitriet | Silwernitriet | Kalsiumnitriet | Bariumnitriet |
|
Tpl, °С |
440 |
120 (ontbind) |
220 (ontbind) |
277 |
|
∆H0rev, kJ/mol |
- 380, 0 | - 40, 0 | -766, 0 | - 785, 5 |
| S0298, J/(molK) | 117, 2 | 128, 0 | 175, 0 | 183, 0 |
| Oplossing in water, g in 100 g |
306, 7 (200C) |
0, 41 (250C) |
84, 5 (180C) |
67, 5 (200C) |
Nitriete is nie baie bestand teen hitte nie: net alkalimetaalnitriete smelt sonder ontbinding. As gevolg van ontbinding word gasvormige produkte vrygestel - O2 , NO, N2, NO2, en vaste stowwe - metaaloksied of die metaal self. Byvoorbeeld, die ontbinding van silwernitriet (reeds by 40 ° C) gaan gepaard met die vrystelling van elementêre silwer en stikstofoksied (II):
2AgNO2=AgNO3 + Ag + NO↑
Omdat die ontbinding voortgaan met die vrystelling van 'n groot hoeveelheid gasse, kan die reaksie plofbaar wees, byvoorbeeld in die geval van ammoniumnitriet.
Redox-eiendomme
Die stikstofatoom in die nitrietioon het 'n intermediêre lading van +3, wat is hoekom nitriete gekenmerk word deur beide oksiderende en reduseer eienskappe. Byvoorbeeld, nitriete sal 'n oplossing van kaliumpermanganaat in 'n suur omgewing ontkleur, wat eienskappe toonoksideermiddel:
5KNO2 + 2KMnO4 +3H2SO4 =3H2O + 5KNO3 + 2MnSO4 + K 2SO4
Nitrietione vertoon die eienskappe van 'n reduseermiddel, byvoorbeeld in 'n reaksie met 'n sterk oplossing van waterstofperoksied:
NO2- + H2O2=NO3- + H2O
Die reduseermiddel is nitriet wanneer dit met silwerbromaat (versuurde oplossing) in wisselwerking tree. Hierdie reaksie word in chemiese ontleding gebruik:
2NO2- + Ag+ + BrO2 -=2NO3- + AgBr↓
Nog 'n voorbeeld van verminderende eienskappe is 'n kwalitatiewe reaksie op die nitrietioon - die interaksie van kleurlose oplossings [Fe(H2O)6] 2+ met versuurde natriumnitrietoplossing met bruin kleur.
Teoretiese grondslae van NO2-opsporing¯
Spetersuur, wanneer dit verhit word, vorm disproporsioneel om stikstofoksied (II) en salpetersuur te vorm:
HNO2 + 2HNO2=NO3- + H2O + 2NO↑ + H+
Daarom kan salpetersuur nie van salpetersuur geskei word deur te kook nie. Soos uit die vergelyking gesien kan word, verander salpetersuur, wat ontbind, gedeeltelik in salpetersuur, wat sal lei tot foute in die bepaling van die inhoud van nitrate.
Byna alle nitriete los in water op, die minste oplosbare van hierdie verbindings is silwernitriet.
Nitriet-ioon selfdit is kleurloos, daarom word dit opgespoor deur reaksies van vorming van ander gekleurde verbindings. Die nitriete van ongekleurde katione is ook kleurloos.
Kwaliteit reaksies
Daar is verskeie kwalitatiewe maniere om nitrietione te bepaal.
1. Reaksie vorm K3[Co(NO2)6].
In 'n proefbuis plaas 5 druppels van die toetsoplossing wat nitriet bevat, 3 druppels kob altnitraatoplossing, 2 druppels asynsuur (verdunde), 3 druppels kaliumchloriedoplossing. Heksanitrokob altaat (III) K3[Co(NO2)6] word gevorm - 'n geel kristallyn neerslag. Die nitraation in die toetsoplossing meng nie in met die opsporing van nitriete nie.
2. Jodied oksidasie reaksie.
Nitrietione oksideer jodiedione in 'n suur omgewing.
2HNO2 + 2I- + 2H+ =2NO↑ + I 2↓ + 2H2O
In die loop van die reaksie word elementêre jodium gevorm, wat maklik deur styselkleuring opgespoor word. Om dit te doen, kan die reaksie uitgevoer word op filtreerpapier wat voorheen met stysel geïmpregneer is. Die reaksie is baie sensitief. Die blou kleur verskyn selfs in die teenwoordigheid van spore van nitriete: die openingsminimum is 0,005 mcg.
Filterpapier word met 'n styseloplossing geïmpregneer, 1 druppel van 'n 2N oplossing van asynsuur, 1 druppel van 'n eksperimentele oplossing, 1 druppel van 'n 0.1N oplossing van kaliumjodied word daarby gevoeg. In die teenwoordigheid van nitriet verskyn 'n blou ring of kol. Opsporing word belemmer deur ander oksidante wat lei tot die vorming van jodium.
3. Reaksie met permanganaatkalium.
Plaas 3 druppels kaliumpermanganaatoplossing, 2 druppels swaelsuur (verdun) in 'n proefbuis. Die mengsel moet verhit word tot 50-60 ° C. Voeg versigtig 'n paar druppels natrium- of kaliumnitriet by. Die permanganaatoplossing word kleurloos. Ander reduseermiddels teenwoordig in die toetsoplossing, wat in staat is om die permanganaat-ioon te oksideer, sal inmeng met die opsporing van NO2-..
4. Reaksie met ystersulfaat (II).
Ysterhoudende sulfaat reduseer nitriet tot nitraat in 'n suur omgewing (verdunde swaelsuur):
2KNO2 (TV) + 2H2SO4 (verskil) + 2FeSO4 (solied)=2NO↑ + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O
Die resulterende stikstofoksied (II) vorm met 'n oormaat Fe2+ (wat nog nie gereageer het nie) bruin komplekse ione:
NO + Fe2+=[FeNO]2+
NO + FeSO4=[FeNO]SO4
Daar moet kennis geneem word dat nitriete sal reageer met verdunde swaelsuur, en nitrate sal reageer met gekonsentreerde swaelsuur. Daarom is dit verdunde suur wat nodig is om die nitrietioon op te spoor.
5. Reaksie met antipirien.
NO2- met antipirien in 'n suurmedium gee 'n groen oplossing.
6. Reaksie met rivanol.
NO2-- met rivanol of etakridien (I) in 'n suur medium gee 'n rooi oplossing.
Kwantitatiewe bepaling van nitrietinhoud in water
Volgens GOSTdie kwantitatiewe inhoud van nitrietione in water word deur twee fotometriese metodes bepaal: die gebruik van sulfaniensuur en die gebruik van 4-aminobenseensulfonamied. Die eerste een is arbitrage.
Weens die onstabiliteit van nitriete moet dit onmiddellik na monsterneming bepaal word, of monsters kan bewaar word deur 1 ml swaelsuur (gekonsentreerd) of 2-4 ml chloroform by 1 liter water te voeg; jy kan die monster afkoel tot 4 °C.
Troebel of gekleurde water word skoongemaak met aluminiumhidroksied deur 2-3 ml suspensie per 250-300 ml water by te voeg. Die mengsel word geskud, 'n deursigtige laag word geneem vir ontleding na opheldering.
Bepaling van nitrietinhoud met sulfaniensuur
Die kern van die metode: nitriete van die geanaliseerde monster tree in wisselwerking met sulfaniensuur, die resulterende sout reageer met 1-naftilamien met die vrystelling van 'n rooi-violet azo-kleurstof, die hoeveelheid daarvan word fotometries bepaal, dan word die konsentrasie van nitriete in die watermonster word bereken. 1-naftilamien en sulfaniensuur en is deel van die Griess-reagens.
Bepaling van nitrietione: tegniek
Voeg 2 ml van 'n oplossing van Griess-reagens in asynsuur by 50 ml van 'n watermonster. Meng en inkubeer vir 40 minute by normale temperatuur of 10 minute by 50-60 ° C in 'n waterbad. Die optiese digtheid van die mengsel word dan gemeet. As 'n blanko monster word gedistilleerde water gebruik, wat soortgelyk aan die monster van die geanaliseerde water voorberei word. Die konsentrasie nitriete word bereken deur die formule:
X=K∙A∙50∙f / V, waar: K die koëffisiënt iskalibrasie-eienskap, A is die vasgestelde waarde van die optiese digtheid van die geanaliseerde watermonster minus die vasgestelde waarde van die optiese digtheid van die blanko monster, 50 – volume van volumetriese fles, f – verdunningsfaktor (indien die monster nie verdun is nie, f=1), V is die volume van die aliquot wat vir ontleding geneem is.
Nitriet in water
Waar kom nitrietione vandaan in afvalwater? Nitriete kom altyd in klein hoeveelhede in reënwater, oppervlak- en grondwater voor. Nitriete is 'n tussenstap in die transformasies van stikstofbevattende stowwe wat deur bakterieë uitgevoer word. Hierdie ione word gevorm tydens die oksidasie van die ammoniumkation na nitrate (in die teenwoordigheid van suurstof) en in die teenoorgestelde reaksies - die reduksie van nitrate na ammoniak of stikstof (in die afwesigheid van suurstof). Al hierdie reaksies word deur bakterieë uitgevoer, en organiese materiaal is die bron van stikstofbevattende stowwe. Daarom is die kwantitatiewe inhoud van nitriete in water 'n belangrike sanitêre aanwyser. Oorskryding van die norme van nitrietinhoud dui op fekale besoedeling van water. Die invloei van afloopwater vanaf veeplase, fabrieke, nywerheidsondernemings, besoedeling van waterliggame met water van landerye waar stikstofbemesting gebruik is, is die hoofredes vir die hoë inhoud van nitriete in water.
Ontvang
In die industrie word natriumnitriet verkry deur absorpsie van stikstofgas ('n mengsel van NO en NO2) met NaOH of Na2 CO oplossings 3 gevolg deur natriumnitriet kristallisasie:
NEE +NO2 + 2NaOH (koud)=2NaNO2 + H2O
Die reaksie in die teenwoordigheid van suurstof gaan voort met die vorming van natriumnitraat, dus moet anoksiese toestande voorsien word.
Kaliumnitriet word volgens dieselfde metode in die industrie vervaardig. Daarbenewens kan natrium- en kaliumnitriet verkry word deur lood met nitraat te oksideer:
KNO3 (conc) + Pb (spons) + H2O=KNO2+ Pb(OH)2↓
KNO3 + Pb=KNO2 + PbO
Die laaste reaksie vind plaas by 'n temperatuur van 350-400 °C.
