Нитрит иону – бир азот атомунан жана эки кычкылтек атомунан турган ион. Бул иондогу азоттун заряды +3, ошондуктан бүт иондун заряды -1. Бөлүкчө бир валенттүү. Нитрит ионунун формуласы NO2-. Анион сызыктуу эмес конфигурацияга ээ. Бул бөлүкчөлөрдү камтыган бирикмелер нитрит деп аталат, мисалы натрий нитрити - NaNO2, күмүш нитрити - AgNO2.
Физикалык жана химиялык касиеттери
Щелочтуу, щелочтуу жер жана аммоний нитриттери түссүз же бир аз саргыч кристаллдык заттар. Калий, натрий, барий нитриттери сууда жакшы, күмүш, сымап, жез нитриттери начар эрийт. Температура жогорулаган сайын эригичтик жогорулайт. Дээрлик бардык нитриттер эфирлерде, спирттерде жана полярдуулугу төмөн эриткичтерде начар эрийт.
Таблица. Кээ бир нитриттердин физикалык мүнөздөмөлөрү.
| Мүнөздөмө | Калий нитрити | Күмүш нитрит | Кальций нитрити | Барий нитрити |
|
Tpl, °С |
440 |
120 (чирилген) |
220 (чирилген) |
277 |
|
∆H0rev, кДж/моль |
- 380, 0 | - 40, 0 | -766, 0 | - 785, 5 |
| S0298, J/(molK) | 117, 2 | 128, 0 | 175, 0 | 183, 0 |
| Суудагы эритме, 100 гдагы g |
306, 7 (200C) |
0, 41 (250C) |
84, 5 (180C) |
67, 5 (200C) |
Нитриттер ысыкка анча чыдамдуу эмес: щелочтуу металл нитриттери гана ыдырабастан эрийт. ажыроонун натыйжасында газ түрүндөгү азыктар бөлүнүп чыгат - O2 , NO, N2, NO2, жана катуу заттар - металл оксиди же металлдын өзү. Мисалы, күмүш нитритинин ыдырашы (учурда эле 40°С) күмүштүн жана азот оксидинин (II) бөлүнүп чыгышы менен коштолот:
2AgNO2=AgNO3 + Ag + NO↑
Чыруу көп сандагы газдардын бөлүнүп чыгышы менен жүргөндүктөн, реакция жарылуучу болушу мүмкүн, мисалы аммоний нитритинде.
Redox касиеттери
Нитрит ионундагы азот атомунун аралык заряды +3 болот, ошондуктан нитриттерге кычкылдандыруучу жана калыбына келтирүүчү касиеттери менен мүнөздөлөт. Мисалы, нитриттер калий перманганатынын эритмесин кычкыл чөйрөдө деcolorize кылып, касиеттерин көрсөтөт.кычкылдандыргыч:
5KNO2 + 2KMnO4 +3H2SO4 =3H2O + 5KNO3 + 2MnSO4 + K 2SO4
Нитрит иондору, мисалы, суутек пероксидинин күчтүү эритмеси менен реакцияда калыбына келтирүүчү касиеттерин көрсөтөт:
NO2- + H2O2=ЖОК3- + H2O
Күмүш броматы (кислоталанган эритме) менен өз ара аракеттенгенде калыбына келтирүүчү агент нитрит болуп саналат. Бул реакция химиялык анализде колдонулат:
2NO2- + Ag+ + BRO2 -=2NO3- + AgBr↓
Кемирлөөчү касиеттердин дагы бир мисалы нитрит ионуна сапаттык реакция – түссүз эритмелердин өз ара аракеттенүүсү [Fe(H2O)6] 2+ күрөң түстөгү кислоталанган натрий нитритинин эритмеси менен.
NO2 аныктоонун теориялык негиздери¯
Азот кислотасы ысытылганда диспропорцияланып азот кычкылы (II) жана азот кислотасы пайда болот:
HNO2 + 2HNO2=ЖОК3- + H2O + 2NO↑ + H+
Ошондуктан азот кислотасын кайнатуу менен азот кислотасынан ажыратууга болбойт. Теңдемеден көрүнүп тургандай, ажыраган азот кислотасы жарым-жартылай азот кислотасына айланат, бул нитраттардын курамын аныктоодо каталарга алып келет.
Дээрлик бардык нитриттер сууда эрийт, бул кошулмалардын эң аз эрүүчүсү күмүш нитрити.
Нитрит ионунун өзүал түссүз, ошондуктан башка түстүү кошулмалардын пайда болуу реакциялары менен аныкталат. Түссүз катиондордун нитриттери да түссүз.
Сапаттуу реакциялар
Нитрит иондорун аныктоонун бир нече сапаттык жолдору бар.
1. К3[Co(NO2)6] түзүүчү реакция.
Пробиркага курамында нитрит бар 5 тамчы пробирка, 3 тамчы кобальт нитрат эритмеси, 2 тамчы уксус кислотасы (суюлтулган), 3 тамчы хлордуу калий эритмеси куюлат. Гексанитрокобальтат (III) K3[Co(NO2)6] түзүлөт - сары кристаллдык тунаруу. Сыноочу эритмедеги нитрат иону нитриттерди аныктоого тоскоол болбойт.
2. Йодиддин кычкылдануу реакциясы.
Нитрит иондору кислоталуу чөйрөдө йодид иондорун кычкылдандырат.
2HNO2 + 2I- + 2H+ =2NO↑ + I 2↓ + 2H2O
Реакциянын жүрүшүндө элементардык йод пайда болот, аны крахмал боёгондо оңой аныктайт. Бул үчүн реакцияны мурда крахмал менен сиңирилген фильтр кагазында жүргүзүүгө болот. Жооп абдан сезимтал. Көк түс нитриттердин издери болгондо да көрүнөт: минималдуу ачылыш 0,005 мкг.
Фильтр кагазы крахмал эритмеси менен сиңирилген, ага 1 тамчы уксус кислотасынын 2н эритмеси, 1 тамчы эксперименталдык эритме, 1 тамчы калий йодидинин 0,1Н эритмеси кошулат. Нитрит болгон учурда көк шакек же так пайда болот. Башка оксиданттар аны аныктоого жолтоо болуп, йоддун пайда болушуна алып келет.
3. Перманганат менен реакциякалий.
Пробиркага 3 тамчы калий перманганат эритмесинен, 2 тамчы күкүрт кислотасын (суюлтулган) салыңыз. аралашма 50-60 ° C чейин ысытуу керек. Этияттык менен бир нече тамчы натрий же калий нитритин кошуңуз. Перманганат эритмеси түссүз болуп калат. Сыноочу эритмеде бар, перманганат ионун кычкылдандырууга жөндөмдүү башка калыбына келтирүүчү агенттер NO2- аныктоого тоскоол болот..
4. Темир сульфаты (II) менен реакция.
Темир сульфаты кислоталуу чөйрөдө нитритти нитратка чейин азайтат (суюлтулган күкүрт кислотасы):
2KNO2 (ТВ) + 2H2SO4 (айырма) + 2FeSO4 (катуу)=2NO↑ + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O
Алынган азот кычкылы (II) Fe2+ (реакцияга кире элек) күрөң комплекс иондорунун ашыкчасы менен пайда болот:
NO + Fe2+=[FeNO]2+
NO + FeSO4=[FeNO]SO4
Нитраттар суюлтулган күкүрт кислотасы менен, ал эми нитраттар концентрацияланган күкүрт кислотасы менен реакцияга кирерин белгилей кетүү керек. Демек, бул нитрит ионун аныктоо үчүн зарыл болгон суюлтулган кислота.
5. Антипирин менен болгон реакция.
NO2- кислоталуу чөйрөдө антипирин менен жашыл эритме берет.
6. Риванол менен болгон реакция.
NO2-- риванол же этакридин (I) менен кислоталык чөйрөдө кызыл эритме берет.
Суудагы нитриттин санын сандык аныктоо
ГОСТ боюнчасуудагы нитрит иондорунун сандык мазмуну эки фотометрикалык ыкма менен аныкталат: сульфанил кислотасын колдонуу жана 4-аминобензолсульфонамидди колдонуу. Биринчиси - арбитраж.
Нитриттердин туруксуздугуна байланыштуу алар үлгү алгандан кийин дароо аныкталууга тийиш, же үлгүлөрдү 1 литр сууга 1 мл күкүрт кислотасын (концентрленген) же 2-4 мл хлороформ кошуп сактоого болот; үлгүнү 4 °C чейин муздата аласыз.
Булганган же түстүү суу 250-300 мл сууга 2-3 мл суспензия кошуу менен алюминий гидроксиди менен тазаланат. Аралашма чайкалат, такталгандан кийин анализ үчүн тунук катмар алынат.
Сульфанил кислотасы менен нитриттин курамын аныктоо
Усулдун маңызы: анализделген үлгүнүн нитриттери сульфанил кислотасы менен өз ара аракеттенет, пайда болгон туз 1-нафтиламин менен кызыл-кызгылт көк азо-боёкту бөлүп чыгаруу менен реакцияга кирет, анын өлчөмү фотометрикалык жол менен аныкталат, андан кийин концентрациясы суунун үлгүсүндөгү нитриттердин саны эсептелет. 1-нафтиламин жана сульфанил кислотасы жана Грисс реагентинин бир бөлүгү.
Нитрит иондорун аныктоо: техника
50 мл суунун үлгүсүнө 2 мл Грисс реагентинин уксус кислотасындагы эритмесин кошуңуз. Кадимки температурада 40 мүнөт же 50-60°С суу мончосунда 10 мүнөт аралаштыруу жана инкубациялоо. Андан кийин аралашманын оптикалык тыгыздыгы өлчөнөт. Бош үлгү катары дистилденген суу колдонулат, ал анализделген суунун үлгүсүнө окшош даярдалат. Нитриттердин концентрациясы төмөнкү формула менен эсептелет:
X=K∙A∙50∙f / V, бул жерде: K – коэффициенткалибрлөө мүнөздөмөсү, A – талдануучу суунун үлгүсүнүн оптикалык тыгыздыгынын белгиленген мааниси минус таза үлгүнүн оптикалык тыгыздыгынын белгиленген мааниси, 50 – өлчөмдүү колбанын көлөмү, f – суюлтуу коэффициенти (эгерде үлгү суюлтулган эмес болсо, f=1), V - талдоо үчүн алынган аликвоттун көлөмү.
Суудагы нитриттер
Агынды суулардагы нитрит иондору кайдан пайда болот? Нитриттер жамгыр, жер үстүндөгү жана жер астындагы сууларда дайыма аз өлчөмдө болот. Нитриттер бактериялар тарабынан ишке ашырылган азот камтыган заттардын трансформациясынын аралык баскычы болуп саналат. Бул иондор аммоний катионунун нитраттарга кычкылдануусунда (кычкылтектин катышуусунда) жана карама-каршы реакцияларда – нитраттардын аммиакка же азотко чейин калыбына келишинде (кычкылтек жок болгондо) пайда болот. Бул реакциялардын бардыгын бактериялар ишке ашырат жана органикалык заттар азотту камтыган заттардын булагы болуп саналат. Ошондуктан суудагы нитриттердин сандык курамы маанилүү санитардык көрсөткүч болуп саналат. Нитриттин нормадан ашуусу суунун фекалдык булганышын көрсөтөт. Мал чарба фермаларынан, заводдордон, енер жай ишканаларынан агын суулардын кириши, азоттук жер семирткичтер колдонулган талаалардын суулары менен суу объектилеринин булганышы сууда нитриттердин коп болушунун негизги себептери болуп саналат.
Алуу
Өнөр жайда натрий нитрити азот газын (NO жана NO2 аралашмасы) NaOH же Na2 менен сиңирүүдөн алынат. CO эритмелери 3 андан кийин натрий нитритинин кристаллдашуусу:
ЖОК +ЖОК2 + 2NaOH (муздак)=2NaNO2 + H2O
Кычкылтектин катышуусундагы реакция натрий нитратынын пайда болушу менен жүрөт, ошондуктан аноксик шарттарды камсыз кылуу керек.
Калий нитрити өнөр жайда ушул эле ыкма менен өндүрүлөт. Мындан тышкары, натрий жана калий нитриттерин коргошунду нитрат менен кычкылдандыруу жолу менен алууга болот:
KNO3 (conc) + Pb (губка) + H2O=KNO2+ Pb(OH)2↓
KNO3 + Pb=KNO2 + PbO
Акыркы реакция 350-400 °C температурада ишке ашат.
