Nitrit – Wikipédia

Hasonló cikkcímek és megnevezések: Nitrit (egyértelműsítő lap).

A nitrition szervetlen anion, képlete NO₂⁻. A benne található N–O kötések egyenlő hosszúak, és egymással nagyjából 120°-os szöget zárnak be. Egy proton hozzáadásával jön belőle létre a nem stabil salétromossav, mely gyenge sav. A nitritet oxidálni és redukálni is lehet. A reakció terméke a használt oxidáló- vagy redukálószer anyagi minőségtől és erősségétől is függ. A nitrition ambidentát ligandum, a komplexekben legalább öt különböző módon koordinálódhat.^[1] A nitrition a biokémiában is fontos szerepet játszik, az erős értágító hatású nitrogén-monoxid kiindulási anyaga. A nitritet húsok besózásához, füstöléséhez is használják. A szerves kémiában a NO₂-csoport a salétromsavas észterekben és a nitrovegyületekben szerepel.

A nátrium-nitritet iparilag úgy állítják elő, hogy „nitrózus gázokat” vezetnek nátrium-hidroxid vagy nátrium-karbonát vizes oldatába.^[1]

NO + NO₂ + 2NaOH (vagy Na₂CO₃) → 2NaNO₂ +H₂O (vagy CO₂)

A terméket átkristályosítással tisztítják. Az alkálifémek nitritjei olvadáspontjukig (a KNO₂-é 441 °C) vagy annál magasabb hőmérsékletig is stabilak. Az ammónium-nitrit előállítható dinitrogén-trioxidból, mely formálisan a salétromossav anhidridje:

2NH₃ + H₂O +N₂O₃ → 2NH₄NO₂

Melegítés hatására ez a vegyület robbanásszerűen bomolhat.

A szerves kémiában a nitriteket diazotálási reakciókban alkalmazzák.

A nitrition szimmetrikus felépítésű (a C_2v pontcsoportba tartozik), a két N–O kötése egyenlő hosszúságú. A vegyértékkötés-elmélet leírása szerint olyan rezonáns hibrid, melynek két kanonikus alakja egymás tükörképe. A molekulapálya-elmélet szerint mindkét oxigénatom szigma-kötéssel kapcsolódik a nitrogénatomhoz, továbbá a nitrogén- és az oxigénatomoknak a molekula síkjára merőleges p-pályáiból delokalizált pi-kötés alakul ki. Az ion negatív töltése egyenlő mértékben oszlik meg a két oxigénatom között. A nitrogén- és a két oxigénatom is egy-egy nemkötő elektronpárral rendelkeznek, így a nitrition Lewis-bázis. A fémionokkal szemben így ambidentát ligandumként viselkedhet: akár az oxigén-, akár a nitrogénatom képes a nemkötő elektronpárjával koordinálódni.

Vizes oldatokban a salétromossav gyenge savnak számít.

HNO₂ ⇌ H⁺ + NO₂^-; pK_a = kb. 3,3 18°C-on^[2]

A salétromossav nagyon illékony – gázfázisban leginkább a sík szerkezetű transz-formában fordul elő. Oldatban instabil, az alábbi diszproporcionálódási reakció játszódik le:

3HNO₂ (aq) ⇌ H₃O⁺ + NO₃^- + 2NO

0 °C-on ez a reakció lassan játszódik le.^[1] A nitrogén-monoxid egyik laboratóriumi előállítási módja az, hogy nitrites oldathoz redukálószer – például vas(II) – jelenlétében savat engednek.

A nitrogénatom oxidációs száma a nitritben +3. Ez azt jelenti, hogy oxidációval +4 vagy +5 is lehet ez az érték, de redukcióval akár −3-ig is csökkenthető. Az alábbi táblázat néhány, a salétromossavat közvetlenül tartalmazó reakció redoxpotenciálját adja meg.^[3]

Félreakció	E0/V
NO3- + 3H+ + 2e- ⇌ HNO2 + H2O	+0,94
2HNO2+ 4H+ + 4e- ⇌ H2N2O2 + 2H2O	+0,86
N2O4 + 2H+ + 2e- ⇌ 2HNO2	+1,065
2HNO2+ 4H+ + 4e- ⇌ N2O + 3H2O	+1,29

Az adatokat ki lehet bővíteni, hogy alacsonyabb oxidációs számú termékeket is mutasson. Például:

H₂N₂O₂ + 2H⁺ + 2e^- ⇌ N₂ + 2H₂O; E⁰ = 2,65 V

Az oxidációs folyamatok végén általában nitrátion jön létre, melyben a nitrogén oxidációs száma +5. A permanganáttal történő oxidáció például felhasználható a nitrit (titrálással történő) mennyiségi elemzéshez.

5NO₂^- + 2MnO₄^- + 6H⁺ → 5NO₃^- + Mn²⁺ + 3H₂O

A redukciós folyamatok terméke attól függ, milyen és mennyire erélyes redukálószert használunk. Ha kén-dioxidot használnak, a termék NO és N₂O; ón(II) alkalmazásával H₂N₂O₂ hiposalétromossav jön létre; hidrogén-szulfidot használva egészen ammóniáig megy a redukció. Ha N₂H₅⁺ hidrazinium kationnal végezve a redukciót a robbanékony hidrogén-azid (HN₃) keletkezik:

HNO₂ + N₂H₅⁺ → HN₃ + H₂O + H₃O⁺

Mely tovább reagálhat nitrittel:.

HNO₂ + HN₃ → N₂O + N₂ + H₂O

Ez a reakció annyiban szokatlan, hogy négyféle oxidációs számú nitrogént tartalmazó vegyületek szerepelnek benne.^[1]

A nitrition legalább öt különféle úton tud kötéseket kialakítani.^[1]

1. Ha a nitrogén a központi fémionhoz kapcsolódik, akkor nitro- komplex jön létre.
2. Ha az egyik oxigén koordinálódik a központi ionhoz, akkor nitrito- komplex alakul ki.
3. Ha mindkét oxigénatom egy központhoz kapcsolódik, akkor kelát komplex keletkezik.
4. A nitrition aszimmetrikus hídként is kapcsolódhat két fémionhoz: az egyikkel a nitrogén, a másikkal az egyik oxigén létesít kapcsolatot.
5. Egy oxigénatom hídként kapcsol össze két fémiont.

Alfred Werner behatóan tanulmányozta a nitro-nitro izomériát (1. és 2. kötési mód). A kobalt-pentaminnak nitrittel létrehozott vörös izomere nitrito komplex, [Co(NH₃)₅(ONO)]²⁺; ez metastabil, és átizomerizálódik a sárga nitrovegyületté: [Co(NH₃)₅(NO₂)]²⁺. Nitritet tartalmazó kelát komplexre (3-as kötési mód) példa: [Cu(bipy)₂(O₂N)]NO₃, ahol a „bipy” a 2,2'-bipiridil bidentát ligandum. Ebben a komplexben a két bipy ligandum a rézion négy koordinációs helyét foglalja el, így a nitritnek két helyen kell kötődnie, hogy a rézion körül oktaéderes elrendeződés alakuljon ki.

A húsok besózásához nátrium-nitritet használnak, mivel ez megakadályozza a baktériumok elszaporodását, és a húsban lévő mioglobinnal vonzó sötétvörös színt kölcsönöz neki. A nitrit viszonylag erősen mérgező volta miatt a húsokban csak 200 milliomod résznyi (ppm) nitrit lehet. A halálos dózis ember esetén 1 kg testtömegre vetítve 22 mg. Bizonyos körülmények között – ilyen például a főzés – a húsban lévő nitritek az aminosavak bomlástermékeivel ismert rákkeltő anyagokká, nitrózaminokká alakulhatnak.^[4]

A nitrit jelenlétét a Griess-teszttel lehet kimutatni és elemezni. A reakció során a NO₂⁻ tartalmú mintából szulfanilsav és naftil-1-amin hatására savas közegben mélyvörös azovegyület keletkezik.^[5] A nitritet számos baktérium képes ammóniává vagy nitrogén-monoxiddá redukálni. Oxigénhiányos környezetben a nitritből nitrogén-monoxid alakulhat ki, mely értágítóként viselkedik. Több mechanizmust is leírtak a nitrit-NO átalakulásra: xantin-oxidoreduktáz, nitrit-reduktáz vagy NO-szintáz hatására végbemenő enzimatikus redukció, illetve savas közegben végbemenő nem enzimatikus diszproporciós reakció.

A szerves kémiában a nitritek a salétromossav észterei, melyek nitrozoxi funkciós csoportot tartalmaznak. A nitrovegyületekben C-NO₂ csoport található. A nitritek általános képlete RONO, ahol R aril- vagy alkilcsoport. Amil-nitritet vagy más alkil-nitritet szívbetegségekre ható gyógyszerekben alkalmaznak. Alkil-nitriteket általában a Meyer-szintézissel állítanak elő,^[6][7] melynek során alkil-halogenid és fém-nitrit reakciójában nitroalkánok és nitritek keveréke keletkezik.

A nitrovegyületek egyik egyszerű példája a nitrobenzol. Az aromás nitrálási reakcióban egy C−H kötés felhasad, és a kötő elektronpár a szénatomon marad. Ez a két elektron addícionál a nitróniumionra.

Ez a szócikk részben vagy egészben a Nitrite című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.