Was ist salpetrige Säure?
Salpetrige Säure ist eine blassblaue, schwache Säure, die bei Erwärmung Stickstoffoxid und Salpetersäure bildet.
Sie kommt nur in wässriger Lösung und in Dampfform vor. Sie hat eine Dichte von 1 g/cm3 und einen Siedepunkt von 103 °C. Salpetrige Säure wird als wässrige Lösung gewonnen, indem man Bariumnitrit mit verdünnter Schwefelsäure oder Silbernitrit mit Salzsäure in einer wässrigen Lösung bei niedriger Temperatur umsetzt und den Niederschlag abfiltriert.
Salpetrige Säure wird auch durch Auflösen einer Mischung aus Stickstoffmonoxid und -dioxid in Eiswasser hergestellt.
Anwendungen von salpetriger Säure
Salpetrige Säure wird zur Synthese von Diazoniumsalzen verwendet, indem man sie mit organischen Aminen umsetzt. Diese Diazoniumsalze werden als Zwischenprodukte bei der Synthese verschiedener aromatischer Verbindungen verwendet.
Sie können auch zur Herstellung stabiler Ester mit Alkoholen verwendet werden. Bestimmte hergestellte Alkylester werden in der Pharmazie als Vasodilatatoren verwendet. So wird z. B. Amylnitrit als gefäßerweiterndes Mittel, als Gegenmittel für Zyanid usw. verwendet.
Nitrite, wie z. B. Natriumnitrit, werden als Farbstoff für verarbeitetes Fleisch verwendet und können als Substanz zur Hemmung von Botulismus, einer starken Lebensmittelvergiftung, eingesetzt werden. Salpetrige Säure wird als Lebensmittelzusatzstoff verwendet, z. B. in Wurstwaren, da sie sich mit Häm-Eisen verbindet und so eine leuchtend rote Farbe erzeugt.
Eigenschaften von salpetriger Säure
Salpetrige Säure ist eine schwache Säure mit einer Säuredissoziationskonstante in verdünnter wässriger Lösung von pKa = 3,3, was etwa 105 weniger ist als die der Salpetersäure. In ihrem Zustand als freie Säure ist sie instabil und zersetzt sich leicht und in Wasser zerfällt sie sofort in Stickstoffoxid und Salpetersäure.
Daher wird sie in Form von Nitriten oder Nitritestern gelagert. Diese sind sehr reaktiv und besitzen sowohl oxidierende als auch reduzierende Eigenschaften. Durch starke Oxidationsmittel wird es zu Salpetersäure oxidiert.
Durch Jodid wird es weiter zu Stickstoffoxid, durch Schwefeldioxid zu Hydroxylamin und durch Zink zu Ammoniak reduziert. Das Standard-Redoxpotential als Oxidationsmittel beträgt E° = 0,996 V und als Reduktionsmittel E° = 1,093 V.
Struktur der salpetrigen Säure
Salpetrige Säure ist der IUPAC-Nomenklatursystemname für Hydrogennitrit. Es ist eine der Oxosäuren des Stickstoffs mit der chemischen Formel HNO2 und einer molaren Masse von 47,01.
Das gasförmige Molekül der salpetrigen Säure hat eine Struktur vom Typ H-O-N-O. ∠Die Winkel H-O-N und O-N-O betragen 102° bzw. 111°. Sie liegt sowohl in der cis- als auch in der trans-Form vor, wobei die trans-Form stabiler ist.
Weitere Informationen zu salpetriger Säure
1. Diazotierung mit salpetriger Säure
Wenn salpetrige Säure mit sekundären Aminen reagiert, bildet sie Nitrosamine; wenn sie mit aromatischen primären Aminen reagiert, führt die Dehydratisierung zu aromatischen Diazonium-Ionen. Diazoniumverbindungen sind organische Stickstoffverbindungen mit -N+≡N in ihren Molekülen.
Der einwertige monokationische Substituent wird als Diazoniumgruppe bezeichnet, das Kation, ausgedrückt als R-N+≡N, als Diazoniumion und Salze, die Diazoniumionen enthalten, werden Diazoniumsalze genannt. Diazonium-Ionen sind sehr reaktionsfreudig.
Diazoniumionen werden bei Substitutionsreaktionen durch die Sandmeyer-Reaktion und bei der Synthese von Azoverbindungen durch Diazokupplung verwendet. Viele Azoverbindungen sind färbend und werden daher bei der Synthese von Farbstoffen verwendet.
2. Verwandte Verbindungen von salpetriger Säure
Salpetrige Säuren können an eine Vielzahl von Metallen koordiniert werden. Mit Stickstoff koordinierte Komplexe werden als Nitrokomplexe und mit Sauerstoff koordinierte Komplexe als Nitritkomplexe bezeichnet.
Typische salpetriger Säure sind Kaliumnitrit (KNO2), Calciumnitrit (Ca(NO2)2), Silbernitrit (AgNO2), Natriumnitrit (NaNO2) und Bariumnitrit (Ba(NO2)2).