亚硝酸（无机化合物）

亚硝酸

无机化合物

亚硝酸是一种无机化合物，分子式为HNO2，无游离态，只能存在于稀的水溶液中，亮蓝色，为弱酸，电离平衡常数为4.6x10-4。亚硝酸溶液遇微热即分解，酸酐为N2O3。亚硝酸既有氧化性，又有还原性。其氧化性比还原性要强，在酸性介质中更明显。亚硝酸的盐类大多数是无色结晶，易溶于水，有毒。

理化性质

物理性质

外观与性状：亮蓝色（水溶液）。气味：有刺激性气味。

分子量：47.0134

密度：1.54±0.1g/cm3(Predicted)

化学性质

1、弱酸性

亚硝酸是比醋酸稍强的弱酸，它的电离平衡常数为4.6x10-4。

HNO2↔H++NO2-

亚硝酸HNO2是不稳定的酸，只能存在于稀的水溶液中，临用前以NaNO2的冷稀溶液与H2SO4作用而制得：

NaNO2+H2SO4=NaHSO4+HNO2

亚硝酸溶液遇微热即分解：

2HNO2=NO+NO2+H2O2、

氧化性

亚硝酸及其盐中N原子具有中间氧化态+3，虽然它们既具有氧化性又具有还原性，但以氧化性为主，而且它的氧化能力在稀溶液时比NO3-离子还强，这一点可从它们在酸性溶液中的标准电极电势值看出：

酸性溶液中HNO2的ψθ 值：

HNO2+H++e-↔NO+H2Oψθ=+0.99V

酸性溶液中HNO3的ψθ值：

NO3-+4H++3e-↔NO+2H2Oψθ =+0.95V

在酸性溶液中，HNO2的ψθ值比HNO3的高，所以在稀溶液中NO2-可以将I-氧化成单质I2，而NO3-却不能氧化I-，这是NO2-与NO3-离子的重要区别之一。这个反应可用于鉴定NO2-离子。

2HNO2+2I-+2H+→2NO+I2+2H2O3、

还原性

虽然在酸性溶液中HNO2是个较强的氧化剂，但遇到比它氧化性更强的KMnO4，Cl2等强氧化剂时，它也可以表现出还原性，被氧化为硝酸盐：

5NO2-+2MnO4-+6H+→5NO3-+2Mn2++3H2O

NO2-+Cl2+H2O→NO3-+2H++2Cl-

在碱性溶液中NO2-的还原性是主要的，空气中的氧就能把NO2-氧化成NO3-。

碱性溶液中NO2-和O2的ψθ值如下：

NO3-+H2O+2e-↔NO2-+2OH-ψθ=+0.01V

NO2-+H2O+e-↔NO+2OH-ψθ=-0.46V

O2+2H2O+4e-↔4OH-ψθ=+0.401V

2NO2-+O2→2NO3-4、易生成配位化合物

在NO2-离子中，N原子和O原子上都有孤电子对，它们能分别与许多过渡金属离子生成配位键，形成配位化合物，例如[Co(NO2)4]3-和[Co(NO2)(NH3)5]2+等，它与K+离子生成黄色的K3[Co(NO2)6]沉淀、此方法可用于鉴定K+离子的存在：

3K++[Co(NO2)6]3-→K3[Co(NO2)6]↓（黄色）5、与脂肪和芳香族伯、仲、叔胺作用

脂肪族伯胺与亚硝酸作用，通过重氮化反应，生成极不稳定的脂肪族重氮盐。其重氮盐即使在低温下也会立即自动分解，定量的释放出N2而生成碳正离子。生成的碳正离子可以发生不同反应生成烯烃、醇、卤代烃等混合物。

CH3CH2CH2CH2→〔CH3CH2CH2—N≡N〕+Cl-→N2↑+Cl-+CH3CH2CH2+

能定量的释放出N2，在分析上可根据放出N2的量来定量地测定脂肪伯胺。该反应常用于氨基酸和多肽的定量分析。

芳香伯胺在强酸性溶液中与亚硝酸作用，在较低温度下生成芳香重氮盐。

脂肪和芳香仲胺与亚硝酸作用，生成黄色油状或固体的N-亚硝基化合物。

R2NH+HNO2→R2N—N═O+H2O

脂肪叔胺与亚硝酸作用，作为弱碱接受质子，生成不稳定易水解的盐。该盐遇碱重新游离析出叔胺。

R3N+HNO2↔R3NH+NO2-

芳香叔胺若对位不含取代基，由于氨基活化芳环，与亚硝酸进行亲电取代，生成对亚硝基胺。

综上所述，利用亚硝酸与脂肪和芳香族伯、仲、叔胺作用生成产物的不同来鉴别胺。6、亚硝酸盐的性质

亚硝酸盐具有很高的热稳定性，可用金属在高温下还原硝酸盐的方法来制备亚硝酸盐：

Pb（粉）+NaNO3→PbO+NaNO2

亚硝酸盐除黄色的AgNO2不溶于水外，一般都易溶于水。

结构

在HNO2分子中，N原子采取sp2杂化，生成两个σ键、一个π键，还有一对孤电子对，NO2-离子为平面三角形结构，N的氧化数为+3。HNO2有两种结构：顺式和反式。一般来讲，反式结构比顺式结构稳定。

制备

通过亚硝酸盐与酸反应制备：

Ba(NO2)2+H2SO4→2HNO2+BaSO4

AgNO2+HCl→HNO2+AgCl↓

用冰水充分冷却下，将Ba(NO2)2（或AgNO2）溶于水中，加入稀硫酸（或稀盐酸）。过滤除去析出的BaSO4(或AgCl)沉淀，亚硝酸留在溶液中。若溶液中有盐存在也无关系时，在低于0℃下，用盐酸酸化亚硝酸钠即可。

用途

1、亚硝酸在工业上用于有机合成，使胺类转变成重氮化合物以制备偶氮染料。2、利用亚硝酸与脂肪和芳香族伯、仲、叔胺作用生成产物的不同来鉴别胺。3、亚硝酸盐是一种食品防腐剂，能防止食品腐败变质，具有显著的杀菌或抑菌效能，特别是在腌肉工业上得到广泛应用。

检验

检测方法

亚硝酸根离子可在酸性介质中，通过和铁（II）反应产生棕色环加以定性检出。

Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O

Fe2++SO42-+NO=[Fe（NO）]SO4

生成棕色的硫酸亚硝酰铁（I）（当酸为醋酸时会反应）

参考资料

1.亚硝酸·ChemicalBook