Nitritos: propriedades, estrutura, nomenclatura, formação - Ciência - 2023

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o nitritos são todos aqueles compostos que contêm o ânion NO₂^–, se forem inorgânicos, ou do grupo -ONO, se forem orgânicos. A grande maioria são nitritos metálicos, que são sais inorgânicos onde NO₂^– interage eletrostaticamente com cátions M^{n +}; por exemplo, o cátion sódio, Na⁺.

Assim, nitrito de sódio, NaNO₂, é um exemplo de um composto de nitrito ou sal. Esses sais são encontrados na natureza, seja em solos, mares, mamíferos e tecidos vegetais, pois fazem parte do ciclo biológico do nitrogênio. Portanto, o NÃO₂^– É uma substância presente em nosso organismo e está ligada a processos vasodilatadores.

O nitrito é uma forma de nitrogênio mais reduzida ou menos oxidada do que o nitrato, NO₃^–. O óxido nítrico, NO, é produzido a partir dele em regiões do corpo onde há deficiência de oxigênio. O NO é uma molécula sinalizadora com efeito vasodilatador, relaxando músculos e artérias.

Fora da bioquímica e da medicina, os nitritos são usados como bactericidas, e sua adição às carnes é bastante comum. Isso com o objetivo de curá-los e prolongar por mais tempo sua qualidade e frescor.

O nitrito tem duas faces: uma benéfica à saúde e outra que a põe em perigo. A cara boa se deve justamente às reações que a reduzem a NÃO. Já a cara ruim se deve à sua transformação em nitrosamina: uma família de compostos orgânicos que possui vários membros que foram reconhecidos como substâncias cancerígenas.

Propriedades do nitrito

Basicidade

Os nitritos são sais básicos, uma vez que o ânion NO₂^– é a base conjugada do ácido nitroso, HNO₂:

HNO₂ + H₂OU ⇌ NÃO₂^– + H₃OU⁺

Em água e em pequenas quantidades é hidrolisado para originar íons OH^–:

NÃO₂^– + H₂O ⇌ HNO₂ + OH^–

Esta basicidade é intrínseca para todos os sais de nitrito, uma vez que depende de NO₂^– e não dos cátions que o acompanham. No entanto, esses cátions e suas interações com NO₂^– eles afetam as solubilidades dos sais de nitrito em água e outros solventes polares.

Reações

As reações de nitrito variam dependendo de quais cátions acompanham o NO₂^–, ou se for um nitrito orgânico, RONO. Em termos gerais, os nitritos podem se decompor, oxidar ou reduzir a: óxidos metálicos, NO₃^–, NÃO₂, NO, e até mesmo gás nitrogênio, N₂.

Por exemplo, nitrito de amônio, NH₄NÃO₂ pode ser decomposto em N₂ e H₂OU.

Aparências físicas

Quase todos os nitritos são sólidos com aparência cristalina. Muitos são esbranquiçados ou amarelados, embora alguns sejam coloridos se contiverem cátions de metais de transição.

Por outro lado, os nitritos orgânicos são principalmente líquidos voláteis que são altamente instáveis e explosivos.

Estrutura

Ânion nitrito

Na primeira imagem, o ânion nitrito foi mostrado com um modelo de espaço completo. Este modelo tem a desvantagem de ser exatamente igual ao do dióxido de nitrogênio, NÃO₂. Em vez disso, a imagem superior descreve melhor o ânion nitrito e como sua carga negativa se comporta.

Esta carga é deslocalizada entre os dois átomos de oxigênio, de modo que cada um tem metade da carga negativa (-1/2). E é essa carga negativa a responsável por atrair cátions dos arredores por simples atração eletrostática.

Sólido

Os nitritos inorgânicos são todos compostos cristalinos sólidos. Suas interações são puramente eletrostáticas, com uma atração entre NO₂^– e os cátions M^{n +}. Por exemplo, NaNO₂ tem uma estrutura cristalina ortorrômbica, e é formada por íons Na⁺ e não₂^–.

O tipo de estrutura cristalina dependerá da identidade de M^{+ n}, portanto, nem todos os nitritos compartilham uma estrutura ortorrômbica.

Nitritos orgânicos

Os nitritos orgânicos, ao contrário dos inorgânicos, não são iônicos, mas compostos covalentes. São, portanto, constituídos por moléculas, que se caracterizam por possuírem uma ligação R-ONO, em que R pode ser um grupo alquila ou aromático.

Eles são considerados ésteres de ácido nitroso, uma vez que seu hidrogênio, H-ONO, é substituído por um grupo R:

De acordo com a imagem acima, este éster pode ser escrito como RON = O, muito semelhante à fórmula para ésteres de carbono, ROC = O. Observe a grande semelhança que esta estrutura possui com a dos compostos nitro, RNO₂, onde agora o link principal é R-NO₂ e não R-ONO. A única diferença reside, portanto, no átomo com o qual o NO está ligado₂ para o grupo R.

É por essa razão que ésteres de nitrito e compostos nitro são considerados isômeros de ligação, tendo os mesmos átomos, mas com ligações diferentes.

Complexo

Os complexos de nitrito podem ter componentes inorgânicos e orgânicos. Neles, uma ligação de coordenação é formada entre um centro de metal e um dos oxigênio NO.₂^–. Ou seja, não falamos de uma interação puramente eletrostática, M^{n +}NÃO₂^–, mas uma coordenação M^{n +}-OU NÃO^–.

Os nitritos orgânicos e seus complexos irão estabelecer estruturas cristalinas ou não, dependendo se suas interações conseguem fixar suas partículas de forma ordenada no espaço.

Nomenclatura

Os nitritos inorgânicos e orgânicos compartilham uma nomenclatura consideravelmente simples. Para nomeá-los, as palavras "nitrito de" são colocadas primeiro, seguidas do nome do metal e sua valência escrita entre parênteses. Da mesma forma, as desinências –ico e –oso podem ser usadas se houver mais de uma valência.

Por exemplo, CuNO₂ Ele pode ser denominado de duas maneiras: nitrito de cobre (I) ou nitrito cuproso.

Esta regra de nomenclatura também se aplica a nitritos orgânicos. Por exemplo, o CH₃ONO é chamado de nitrito de metila, uma vez que CH₃ corresponde ao grupo R ligado ao oxigênio de NO₂.

A nomenclatura pode se tornar complicada se houver outros grupos de relevância química igual ou maior do que NO₂, ou se eles são complexos de metal.

Treinamento

Nitrificação

Muitos nitritos inorgânicos são formados na natureza em uma das etapas do ciclo do nitrogênio: nitrificação. Esse processo consiste na oxidação da amônia realizada por microrganismos, especificamente, pela bactéria nitrosomonas.

A nitrificação também abrange a subsequente oxidação de nitrito em nitrato; entretanto, a formação de nitrito é a etapa lenta dessas reações, pois requer mais energia e deve superar uma barreira cinética maior.

A seguinte equação exemplifica o acima:

2NH₄⁺ + 3O₂ → 2NO₂^– + 4H⁺ + 2H₂OU

Diversas enzimas participam desta reação e hidroxilamina, NH₂OH, que é o produto do qual os ânions de nitrito eventualmente se originarão.

É graças à nitrificação que as plantas contêm nitritos e, por sua vez, os animais que os consomem. Os nitritos não estão presentes apenas no solo, mas também nos mares, e quase toda sua produção natural se deve à ação oxidativa e anaeróbia de diversos microrganismos.

Óxidos de nitrogênio em meio básico

Os nitritos dos metais alcalinos podem ser preparados industrialmente borbulhando óxidos de nitrogênio em soluções ou meios básicos, seja de seus respectivos hidróxidos ou carbonatos. Por exemplo, nitrito de sódio é produzido de acordo com a seguinte reação:

NÃO + NÃO₂ + NaOH → 2NaNO₂ + H₂OU

No caso do nitrito de amônio, o trióxido de dinitrogênio é borbulhado na amônia:

2NH₃ + H₂O + N₂OU₃ → 2NH₄NÃO₂

Reação com óxido nítrico

Nitritos de alquila, RONO, podem ser sintetizados pela reação de álcoois alquílicos com óxido nítrico, em contato com o ar e usando solventes orgânicos como meio de reação. A reação geral seria a seguinte:

R-OH → R-ONO

Aplicação de nitritos

Carnes curadas

Os nitritos têm efeitos antibacterianos, por isso são adicionados em quantidades moderadas à carne para retardar o apodrecimento. Além de cumprir essa função, reagem com as proteínas da carne para dar-lhes uma cor mais avermelhada e atraente.

A desvantagem dessa prática é que algumas carnes podem conter muitos sais de nitrito e, quando cozidas em altas temperaturas, são transformadas em nitrosoaminas. Portanto, há o risco de aumentar as chances de contrair algum tipo de câncer se o consumo dessas carnes curadas for excessivo.

Corantes azo

Os nitritos são usados em química orgânica para realizar a reação de diazotização, com a qual são sintetizados corantes ou azo-corantes.

Pigmentos

Alguns complexos de nitrito, como complexos de cobalto, podem ser usados como pigmentos para tintas ou porcelanas devido às suas colorações marcantes.

Vasodilatador

Os nitritos são responsáveis pela geração de óxido nítrico no corpo em regiões com deficiência de oxigênio. O NO é uma molécula sinalizadora, à qual os vasos sanguíneos respondem relaxando e expandindo. Essa expansão ou dilatação resulta em uma diminuição da pressão arterial.

Exemplos de nitritos

Finalmente, alguns exemplos de nitritos serão listados com suas respectivas fórmulas e nomes:

-Irmão mais velho₂: nitrito de sódio

-KNO₂: nitrito de potássio

-Mg (NÃO₂)₂: nitrito de magnésio

-Bico; esquichar₂)₂: nitrito de cálcio

-CH₃CH₂ONO: nitrito de etila

-NH₄NÃO₂: nitrito de amônio

-Zn (NÃO₂)₂: nitrito de zinco

-Pb (NÃO₂)₂: nitrito de chumbo (II) ou nitrito plumbose

-Fe (NÃO₂)₃: nitrito de ferro (III) ou nitrito férrico

- (CH₃)₂CHCH₂CH₂ONO: nitrito de isoamila

Referências

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