Ácido nitroso (HNO2): estrutura, propriedades, síntese - Ciência - 2023

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o ácido nitroso é um ácido inorgânico fraco, cuja fórmula química é HNO₂. É encontrada principalmente em solução aquosa com uma cor azul clara. É muito instável e se decompõe rapidamente em óxido nítrico, NO, e ácido nítrico, HNO₃.

Geralmente é encontrado em solução aquosa na forma de nitritos. Além disso, vem naturalmente da atmosfera como resultado da reação do óxido nítrico com a água. Lá, especificamente na troposfera, o ácido nitroso intervém na regulação da concentração de ozônio.

Uma solução HNO é mostrada na imagem acima₂onde se aprecia a cor azul clara característica deste ácido. É sintetizado pela dissolução do trióxido de nitrogênio, N₂OU₃, na água. Da mesma forma, é o produto da acidificação de soluções de nitrito de sódio a baixas temperaturas.

O HNO₂ Tem pouco uso comercial, sendo utilizado na forma de nitrito na preservação de carnes. Por outro lado, é utilizado na produção de corantes azo.

É utilizado, juntamente com o tiossulfato de sódio, no tratamento de pacientes com intoxicação por cianeto de sódio. Porém, é um agente mutagênico, e acredita-se que possa causar substituições nas bases das cadeias de DNA, por meio da desaminação oxidativa da citosina e adenina.

O ácido nitroso tem um comportamento duplo, pois pode se comportar como um agente oxidante ou como um agente redutor; ou seja, pode ser reduzido a NO ou N₂, ou oxidar a HNO₃.

Estrutura do ácido nitroso

A imagem superior mostra a estrutura molecular do ácido nitroso usando um modelo de esferas e bastonetes. O átomo de nitrogênio (esfera azul) está localizado no centro da estrutura, formando uma ligação dupla (N = O) e uma ligação simples (N-O) com os átomos de oxigênio (esferas vermelhas).

Observe que o átomo de hidrogênio (esfera branca) está ligado a um dos oxigênios e não diretamente ao nitrogênio. Então, sabendo disso, a fórmula estrutural do HNO₂ é [HO-N = O] ou [NO (OH)], e não existe tal ligação H-N (como a fórmula química pode sugerir).

As moléculas da imagem correspondem às de uma fase gasosa; na água eles são rodeados por moléculas de água, que podem aceitar o íon hidrogênio (fracamente) para formar íons NO₂^– e H₃OU⁺.

Suas estruturas podem assumir duas formas: cis ou trans, chamados de isômeros geométricos. No isômero cis, o átomo de H é eclipsado pelo átomo de oxigênio vizinho; enquanto no isômero trans, ambos estão em posições anti ou opostas.

No isômero cis, é provável a formação de uma ponte de hidrogênio intramolecular (OH-NO), que pode perturbar as intermoleculares (ONOH-ONOH).

Propriedades

Nomes químicos

-Ácido nitroso

-Ácido dioxonítrico (III)

Hidróxido de nitrosila

-Hidroxidoxidonitrogênio (Nome Sistemático IUPAC)

Descrição física

Líquido azul claro, correspondente à solução de nitrito.

Peso molecular

47,013 g / mol.

Constante de dissociação

É um ácido fraco. Seu pKa é 3,35 a 25ºC.

Ponto de fusão

Só é conhecido em solução. Portanto, seu ponto de fusão não pode ser calculado, nem seus cristais podem ser isolados.

Ponto de ebulição

Como ela não existe pura senão na água, as medidas desta propriedade não são precisas. Por um lado, depende da concentração de HNO₂e, por outro, seu aquecimento produz sua decomposição. É por isso que um ponto de ebulição exato não é informado.

Formação de sal

Forma nitritos solúveis em água com Li⁺, N / D⁺, K⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, BA²⁺. Porém, não forma sais com cátions polivalentes, como: Al³⁺ e / ou ser²⁺ (devido à sua alta densidade de carga). É capaz de formar ésteres estáveis com álcoois.

Potencial de fogo

É inflamável por reações químicas. Pode explodir em contato com tricloreto de fósforo.

Decomposição

É um composto muito instável e, em solução aquosa, se decompõe em óxido nítrico e ácido nítrico:

2 HNO₂ => NÃO₂ + NO + H₂OU

4 HNO₂ => 2 HNO₃ + N₂O + H₂OU

Agente redutor

O ácido nitroso em solução aquosa ocorre na forma de íons nitrito, NO₂^–, que sofrem várias reações de redução.

Reage com íons I^– e fé²⁺, na forma de nitrito de potássio, para formar óxido nítrico:

2 KNO₂ + KI + H₂SW₄=> Eu₂ + 2 NO + 2 H₂O + K₂SW₂

O nitrito de potássio na presença de íons de estanho é reduzido para formar óxido nitroso:

KNO₂ + 6 HCl + 2 SnCl₂ => 2 SnCl₄ + N₂O + 3 H₂O + 2 KCl

O nitrito de potássio é reduzido pelo Zn em meio alcalino, formando amônia:

5 h₂O + KNO₂ + 3 Zn => NH₃ + KOH + 3 Zn (OH)₂

Agente oxidante

Além de ser um agente redutor, o ácido nitroso pode intervir nos processos de oxidação. Por exemplo: oxida o sulfeto de hidrogênio, transformando-se em óxido nítrico ou amônia, dependendo da acidez do meio em que ocorre a reação.

2 HNO₂ + H₂S => S + 2 NO + 2 H₂OU

HNO₂ + 3 H₂S => S + NH₃ + 2 H₂OU

O ácido nitroso, em um ambiente de pH ácido, pode oxidar o íon iodeto a iodo.

HNO₂ + I^– + 6 H⁺ => 3 I₂ + NH₃ + 2 H₂OU

Também pode atuar como um agente redutor, agindo sobre o Cu²⁺, originando ácido nítrico.

Nomenclatura

Para o HNO₂ Podem ser dados outros nomes, que dependem do tipo de nomenclatura. O ácido nitroso corresponde à nomenclatura tradicional; ácido dioxonítrico (III), para a nomenclatura de estoque; e dioxonitrato de hidrogênio (III), para a sistemática.

Síntese

O ácido nitroso pode ser sintetizado pela dissolução de trióxido de nitrogênio em água:

N₂OU₃ + H₂O => 2 HNO₂

Outro método de preparação consiste na reação de nitrito de sódio, NaNO₃, com ácidos minerais; tais como ácido clorídrico e ácido bromídrico. A reação é realizada a baixa temperatura e o ácido nitroso é consumido in situ.

Irmão mais velho₃ + H⁺ => HNO₂ + Na⁺

O íon H⁺ vem de HCl ou HBr.

Riscos

Dadas suas propriedades e características químicas, existem poucas informações sobre os efeitos tóxicos diretos do HNO.₂. Talvez alguns efeitos prejudiciais que se acredita serem produzidos por esse composto sejam na verdade causados pelo ácido nítrico, que pode ser produzido pela quebra do ácido nitroso.

Observa-se que HNO₂ pode ter efeitos prejudiciais no trato respiratório e ser capaz de produzir sintomas irritantes em pacientes asmáticos.

Na forma de nitrito de sódio, é reduzido pela desoxiemoglobina, produzindo óxido nítrico. É um vasodilatador poderoso que produz relaxamento da musculatura lisa vascular, estimando uma dose de DL50 de 35 mg / kg em humanos para consumo oral.

A toxicidade do nitrito de sódio se manifesta com colapso cardiovascular, seguido de hipotensão severa, devido à ação vasodilatadora do óxido nítrico, produzido a partir do nitrito.

Dióxido de nitrogênio, NO₂, presente no ar poluído (smog), sob certas condições pode originar ácido nitroso; que, por sua vez, pode reagir com aminas para formar nitrosaminas, uma gama de compostos cancerígenos.

Uma reação semelhante ocorre com a fumaça do cigarro. Resíduos de nitrosamina foram encontrados aderindo ao revestimento interno de veículos para fumantes.

Formulários

Produção de sais de diazônio

O ácido nitroso é utilizado na indústria na produção de sais de diazônio, por meio de sua reação com aminas aromáticas e fenóis.

HNO₂ + ArNH₂ + H⁺ => ArN = NAr + H₂OU

Os sais de diazônio são usados em reações de síntese orgânica; por exemplo, na reação de Sandmeyer. Nesta reação, a substituição de um grupo amino (H₂N-), em uma amina aromática primária, pelos grupos Cl^–, Br^– e CN^–. Para obter esses produtos aromáticos, são necessários sais cuprosos.

Os sais de diazônio podem formar compostos azo brilhantes que são usados como corantes e também servem como um teste qualitativo para a presença de aminas aromáticas.

Remoção de azida de sódio

O ácido nitroso é usado para a remoção de azida de sódio (NaN₃), que é potencialmente perigoso devido à sua tendência a explodir.

2 NaN₃ + 2 HNO₂ => 3 N₂ + 2 NO + 2 NaOH

Síntese de oximas

O ácido nitroso pode reagir com grupos cetona para formar oximas. Estes podem ser oxidados para formar ácidos carboxílicos ou reduzidos para formar aminas.

Esse processo é utilizado na preparação comercial do ácido adípico, monômero utilizado na produção do náilon. Também atua na produção de poliuretano e seus ésteres são plastificantes, principalmente em PVC.

Em sua forma salina

O ácido nitroso, na forma de nitrito de sódio, é utilizado no tratamento e preservação de carnes; pois impede o crescimento bacteriano e é capaz de reagir com a mioglobina, produzindo uma cor vermelho-escura que torna a carne mais atrativa para o consumo.

Este mesmo sal é usado, em conjunto com o tiossulfato de sódio, no tratamento intravenoso de envenenamento por cianeto de sódio.

Referências

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