亚硝酸

亚硝酸
	IUPAC名; Nitrous acid
	系统名; Hydroxidooxidonitrogen; 羟基氧化氮
识别
CAS号	7782-77-6
PubChem	24529
ChemSpider	22936
SMILES	O=NO;
Gmelin	983
3DMet	B00022
EINECS	231-963-7
ChEBI	25567
KEGG	C00088
MeSH	Nitrous+acid
性质
化学式	HNO2
摩尔质量	47.013 g·mol⁻¹
外观	淡蓝色溶液
密度	约1g/ml
pKa	3.15
危险性
NFPA 704	0 4 2 OX
闪点	不可燃
相关物质
其他阴离子	硝酸
其他阳离子	亚硝酸钠; 亚硝酸钾; 亚硝酸铵
相关化学品	三氧化二氮
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

亚硝酸是一种弱的一元酸，化学式为HNO
2，仅在溶液、气相和亚硝酸盐中存在。^[1]亚硝酸用于从胺制备重氮盐，所得重氮盐是重氮偶联反应中的试剂，可得到偶氮染料。

结构[编辑]

在气相中，平面亚硝酸分子可以采用顺式和反式两种形式。反式在室温下占主导地位，红外光谱测量表明它更稳定，约2.3kJ/mol左右。^[1]

反式结构的尺寸
反式结构的模型
顺式结构

制备[编辑]

亚硝酸通常通过用无机酸酸化亚硝酸钠水溶液制备。酸化通常在冰水温度下进行：^[2]^[3]

NaNO₂ + H⁺ = HNO₂ + Na⁺

反应[编辑]

气态亚硝酸会分解成二氧化氮、一氧化氮和水：

2 HNO₂ = NO₂ + NO + H₂O

二氧化氮在水溶液中歧化为硝酸和亚硝酸：^[4]

2 NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

在温热或浓缩溶液中，整个反应相当于生成硝酸、水和一氧化氮：

3 HNO₂ = HNO₃ + 2 NO + H₂O

有机化学[编辑]

亚硝酸能用于制备重氮盐：

HNO₂+ RNH₂ + H⁺ = RN+
2 + 2 H₂O

其中R是芳基基团。

这种盐广泛用于有机合成，例如用于桑德迈尔反应和制备偶氮染料，这种色彩鲜艳的化合物是苯胺定性测试的基础。^[5]亚硝酸用于销毁有毒和潜在爆炸性的叠氮化钠。对大部分的用途，亚硝酸通常是通过无机酸对亚硝酸钠的作用形成的：^[6]

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

亚硝酸与酮中的两个α-氢原子反应产生肟，其可进一步氧化成羧酸，或还原成胺。该工艺用于己二酸的商业生产。亚硝酸与脂肪醇快速反应生成亚硝酸酯，它们是有效的血管扩张剂：

(CH₃)₂CHCH₂CH₂OH + HNO₂ = (CH₃)₂CHCH₂CH₂ONO + H₂O

称为亚硝胺的致癌物质通常不是有意通过亚硝酸与仲胺反应产生的：

HNO₂ + R₂NH = R₂N-NO + H₂O

地球大气[编辑]

亚硝酸参与低层大气（对流层）的臭氧收支。一氧化氮和水的非均相反应产生亚硝酸。当该反应发生在大气气溶胶表面时，产物很容易光解成羟基自由基。^[7]^[8]

参见[编辑]

参考资料[编辑]

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[4] Kameoka, Yohji; Pigford, Robert. Absorption of Nitrogen Dioxide into Water, Sulfuric Acid, Sodium Hydroxide, and Alkaline Sodium Sulfite Aqueous. Ind. Eng. Chem. Fundamen. February 1977, 16 (1): 163–169. doi:10.1021/i160061a031.

[5] Clarke, H. T.; Kirner, W. R. "Methyl Red" Organic Syntheses, Collected Volume 1, p.374 (1941). Archived copy (PDF). [2007-07-26]. （原始内容 (PDF)存档于2007-09-30）.

[6] Prudent practices in the laboratory: handling and disposal of chemicals. Washington, D.C.: National Academy Press. 1995 [2022-09-29]. ISBN 978-0-309-05229-0. doi:10.17226/4911. （原始内容存档于2015-03-25）.

[7] Spataro, F; Ianniello, A. Sources of atmospheric nitrous acid: state of the science, current research needs, and future prospects. Journal of the Air & Waste Management Association. November 2014, 64 (11): 1232–1250. PMID 25509545. doi:10.1080/10962247.2014.952846 .

[8] Anglada, Josef M.; Solé, Albert. The Atmospheric Oxidation of HONO by OH, Cl, and ClO Radicals. The Journal of Physical Chemistry A. November 2017, 121 (51): 9698–9707. Bibcode:2017JPCA..121.9698A. PMID 29182863. doi:10.1021/acs.jpca.7b10715.

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