Kwas azotawy
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
HNO2 | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inne wzory |
HONO | ||||||||||||||||||
| Masa molowa |
47,01 g/mol | ||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||
| DrugBank | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||
| Inne aniony | |||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||
| Pochodne |
azotyny: | ||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||
Kwas azotawy (nazwa Stocka: kwas azotowy(III)), HNO2 – nieorganiczny związek chemiczny, umiarkowanie słaby i nietrwały kwas tlenowy.
Otrzymywanie
Przemysłowo kwas azotawy otrzymywany jest poprzez wprowadzanie do wody równocząsteczkowej mieszaniny tlenku azotu (NO) i dwutlenku azotu (NO2). W takiej mieszaninie zawsze obecne są drobne ilości tritlenku diazotu (N2O3), który jest bezwodnikiem kwasu azotawego. W wyniku jego reakcji z wodą według równania
- N2O3 + H2O → 2HNO2
zaburzona (przesunięta w prawo) zostaje równowaga reakcji tlenków
- NO + NO2 ⇌ N2O3
i tworzą się kolejne porcje N2O3, które następnie reagują z wodą zwiększając stężenie produktu.
W laboratorium kwas azotawy może być otrzymywany przez dodawanie do jego soli (np. azotynu sodu) nieutleniających kwasów mineralnych, np. rozcieńczonego kwasu siarkowego:
- 2NaNO2 + H2SO4 → 2HNO2 + Na2SO4
Właściwości chemiczne
Istnieje tylko w rozcieńczonych roztworach wodnych. Przy zatężaniu ulega dysproporcjonowaniu według równania
- 3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O
działając zarówno jako utleniacz, jak i reduktor. Trwalsze są jego sole i estry – azotyny, stosowane m.in. do diazowania i konserwacji żywności (azotyny potasu i sodu) oraz w lecznictwie (azotyn amylu).
Oprócz estrów (R−ONO) w wyniku jego reakcji ze związkami organicznymi mogą powstawać także związki nitrowe (R−NO2).
Reakcja kwasu azotawego z pierwszorzędowymi aminami aromatycznymi nosi nazwę diazowania, a w jej wyniku powstają sole diazoniowe. Kwas azotawy do tych reakcji wytwarza się zwykle in situ z azotynów, np.[2]:
Synteza chlorku m-trifluorometylobenzenosulfonowego poprzez związek diazoniowy
Do wykrywania kwasu azotawego, zwykle generowanego poprzez zakwaszenie badanego roztworu azotynów, można wykorzystać odczynnik Griessa. Metoda ta pozwala także na oznaczanie azotanów po ich wstępnej redukcji do azotynów[3].
Tautomeria
Kwas azotawy powstaje jako jeden z produktów niskotemperaturowej fotolizy światłem UV kwasu azotowego w matrycy z zestalonego argonu. Dane spektralne w podczerwieni sugerują, że w warunkach tych występuje on w równowadze z mniej trwałym tautomerem, w którym atom wodoru połączony jest z atomem azotu[4]:
- HO−N=O ⇌ H−NO2
Reakcji tej łatwiej powinien ulegać izomer trans trwalszego tautomeru HO−N=O, w którym atom wodoru znajduje się w pobliżu niewiążącej pary elektronowej atomu azotu.
Cząsteczka H−NO2 jest płaska, o symetrii C2v, a obliczenia wskazują, że jest o 25 kJ/mol mniej trwała od HO−N=O. Obliczone długości wiązań wynoszą 1,013 Å dla H−N i 1,201 Å dla N−O, a kąty ONO mają wartość 127,5°[4].
Wpływ na organizm człowieka
Kwas azotowy(III) jest jednym z czynników mutagennych, co oznacza, że jego wpływ na organizm jest bardzo negatywny. Usuwa grupę aminową guaniny, adeniny i cytozyny, zamieniając je odpowiednio w ksantynę, hipoksantynę i uracyl (deaminacja). Ostatecznie skutkiem bezpośredniego działania kwasu azotawego są mutacje punktowe jako wynik prób naprawy DNA[5].
Przypisy
- ↑ Jolanta Sawicka, Anna Janich-Kilian, Wiesława Cejner-Mania, Gizela Urbańczyk: Tablice chemiczne. Gdańsk: Podkowa, 2001, s. 227. ISBN 83-88834-20-7.
- ↑ R. V. Hoffman. m-Trifluoromethylbenzenesulfonyl Chloride. „Org. Synth.”. 60, s. 121, 1981. DOI: 10.15227/orgsyn.060.0121.
- ↑ Granger, Donald L., Taintor, Read R., Boockvar, Kenneth S., Hibbs Jr., John B. i inni. Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction. „Methods in Enzymology”. 268, s. 142-151, 1996. DOI: 10.1016/S0076-6879(96)68016-1.
- ↑ a b Thomas G. Koch, John R. Sodeau. Photochemistry of Nitric Acid in Low-Temperature Matrixes. „J. Phys. Chem.”. 99 (27), s. 10824–10829, 1995. DOI: 10.1021/j100027a023.
- ↑ Tablice biologiczne, Witold Mizerski (red.) i inni, Warszawa: Adamantan, 2013, s. 302, ISBN 978-83-7350-243-7, OCLC 891265110.