nitrit - Nitrite

Nitrit
Nitrit-Ion2.svg
Nitrit iyonunun boşluk doldurma modeli
İsimler
Sistematik IUPAC adı
dioksidonitrat(1−)
Diğer isimler
nitrit
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
Kimyasal Örümcek
AT Numarası
ÜNİİ
  • InChI=1S/HNO2/c2-1-3/h(H,2,3)/p-1
    Anahtar: IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M
  • InChI=1/HNO2/c2-1-3/h(H,2,3)/p-1
    Anahtar: IOVCWXUNBOPUCH-REWHXWOFAR
  • N(=O)[O-]
Özellikler
NUMARA-
2
Molar kütle 46.005  g·mol -1
Eşlenik asit Azotlu asit
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
Bilgi kutusu referansları

Nitrit iyonu sahip kimyasal formüle NO-
2
. Nitrit (çoğunlukla sodyum nitrit ), kimya ve ilaç endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Nitrit anyonu, doğadaki azot döngüsünde yaygın bir ara maddedir . Nitrit adı, nitröz asidin esterleri olan – ONO grubuna sahip organik bileşiklere de atıfta bulunabilir .

Üretme

Sodyum nitrit , endüstriyel olarak "azotlu dumanların" sulu sodyum hidroksit veya sodyum karbonat çözeltisine geçirilmesiyle yapılır:

Ürün yeniden kristalleştirme ile saflaştırılır. Alkali metal nitritler, erime noktalarına kadar (KNO 2 için 441 °C ) termal olarak kararlıdır . Amonyum nitrat yapılabilir diazot trioksit , N 2 O 3 resmi olarak, anhidrit nitröz asit:

2 NH 3 + H 2 O + N 2 O 3 → 2 NH 4 NO 2

Yapı

İki kanonik yapılar arasında NO-
2
nitrit iyonu için rezonans hibritine katkıda bulunan

Nitrit iyonu simetrik bir yapıya sahiptir ( C2v simetrisi ), her iki N–O bağı da eşit uzunluğa ve yaklaşık 115°'lik bir bağ açısına sahiptir. Gelen değerlik bağı teori , bu şekilde açıklanan rezonans hibrid birbirlerinin ayna görüntüleri olan iki standart formlardan eşit katkı ile. Olarak moleküler orbital teorisi , bir orada sigma bağı her oksijen atomu ve nitrojen atomu ve bir delokalize arasında pi bağı yapılmış p orbitallerine molekül düzlemine dik olan, azot ve oksijen atomları üzerinde. İyonun negatif yükü iki oksijen atomuna eşit olarak dağılmıştır. Hem nitrojen hem de oksijen atomları yalnız bir çift elektron taşır . Bu nedenle, nitrit iyonu bir Lewis bazıdır .

Reaksiyonlar

Asit-baz özellikleri

trans -HONO'nun boyutları ( mikrodalga spektrumundan )

Nitrit, zayıf asit nitröz asidin eşlenik bazıdır :

HNO 2 ⇌ H + + HAYIR-
2
; p K bir 18 ° C 'de ≈ 3.3     

Bu olarak mevcuttur gaz fazında - nitröz asit, oldukça uçucu olan trans- -planar molekülü. Çözümde , orantısızlık reaksiyonuna göre kararsızdır :

3HNO 2 (sulu) ⇌ H 3 O + + HAYIR-
3
+ 2NA

Bu reaksiyon 0 °C'de yavaştır. Demir(II) gibi bir indirgeyici maddenin varlığında bir nitrit çözeltisine asit eklenmesi , laboratuvarda nitrik oksit (NO) yapmanın bir yoludur .

Oksidasyon ve indirgeme

Nitrit içindeki nitrojen atomunun formal oksidasyon durumu + 3'tür. Bu, +4 ve +5 oksidasyon durumlarına oksitlenebileceği veya -3 kadar düşük oksidasyon durumlarına indirgenebileceği anlamına gelir. Doğrudan nitröz asit içeren reaksiyonlar için standart indirgeme potansiyelleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

yarı reaksiyon E 0 ( V )
NUMARA-
3
+ 3 H + + 2 e ⇌ HNO 2 + H 2 O
+0.94
2 HNO 2 + 4 H + + 4 e ⇌ H 2 N 2 O 2 + 2 H 2 O +0.86
N 2 O 4 + 2 H + + 2 e ⇌ 2 HNO 2 +1.065
2 HNO 2 + 4 H + + 4 e ⇌ N 2 O + 3 H 2 O +1.29

Veriler, daha düşük oksidasyon durumlarındaki ürünleri içerecek şekilde genişletilebilir. Örneğin:

H 2 N 2 O 2 + 2 H + + 2 e - ⇌ N 2 + 2 H 2 O;      E 0 = +2.65V

Oksidasyon reaksiyonları genellikle +5 oksidasyon durumunda nitrojen ile nitrat iyonunun oluşumu ile sonuçlanır . Örneğin, nitritin kantitatif analizi için permanganat iyonu ile oksidasyon kullanılabilir ( titrasyon ile ):

5 HAYIR-
2
+ 2 MnO-
4
+ 6 H + → 5 HAYIR-
3
+ 2 Mn 2+ + 3 H 2 O

Nitrit iyonu ile indirgeme reaksiyonlarının ürünü, kullanılan indirgeyici maddeye ve kuvvetine bağlı olarak değişir . İle kükürt dioksit , ürün NO ve N, 2 O dur; kalay (II) ile (Sn + 2 ) ürünü olan hyponitrous asit (H 2 , N 2 O 2 ); hidrojen sülfür ile amonyağa (NH 3 ) kadar indirgeme meydana gelir . İle hidrazinyum katyon ( N
2
H+
5
) nitrit indirgeme ürünü, kararsız ve patlayıcı bir bileşik olan hidrazoik asittir (HN 3 ):

HNO 2 + K
2
H+
5
→ HN 3 + H 2 O + H 3 O +

ayrıca nitrit ile reaksiyona girebilir:

HNO 2 + HN 3 → N 2 O + N 2 + H 2 O

Bu reaksiyon, azotlu bileşikleri dört farklı oksidasyon durumunda içermesi bakımından olağandışıdır.

nitrit analizi

Nitrit, bir NO tedavisi üzerine koyu kırmızı renkli bir azo boyasının oluşumunu içeren Griess Reaksiyonu tarafından tespit edilir ve analiz edilir.-
2
- asit varlığında
sülfanilik asit ve naftil-1-amin içeren numune .

koordinasyon kompleksleri

Nitrit, iki yönlü bir liganddır ve metal iyonlarına çeşitli şekillerde bağlanarak çok çeşitli koordinasyon kompleksleri oluşturabilir . İki örnek, karmaşık kırmızı nitrito, [Co (NH 3 ) 5 (ONO)] 2+ olan meta kararlı , izomerize sarı kompleks nitro [Co (NH, 3 ) 5 (NO 2 )] 2+ . Nitrit, tümü koordinasyon komplekslerini kullanan birkaç enzim tarafından işlenir.

biyokimya

Mikrobiyal nitrojen döngüsünün şematik bir temsili. ANAMMOX anaerobik amonyum oksidasyonudur, DNRA , amonyuma ayrıştırıcı nitrat indirgemesidir ve COMMAMOX tam amonyum oksidasyonudur.

Olarak nitrifikasyon , amonyum nitrit dönüştürülür. Önemli türler arasında Nitrosomonas bulunur . Nitrobacter gibi diğer bakteri türleri , nitritin nitrata oksidasyonundan sorumludur.

Nitrit, birçok bakteri türü tarafından nitrik oksit veya amonyağa indirgenebilir . Hipoksik koşullar altında nitrit, güçlü vazodilatasyona neden olan nitrik oksit salabilir . Nitritin NO'ya dönüştürülmesi için, ksantin oksidoredüktaz , nitrit redüktaz ve NO sentaz (NOS) ile enzimatik indirgeme ve ayrıca enzimatik olmayan asidik orantısızlık reaksiyonları dahil olmak üzere çeşitli mekanizmalar tarif edilmiştir .

toksisite

Su numunelerinde ve insan gıda ürünleri kaynaklarında nitrit iyonlarının varlığı çeşitli insan hastalıklarına neden olabilir. Örneğin, nitritler, mide kanserine neden olduğundan şüphelenilen ikincil aminlerin varlığında N-nitrozaminler üretebilir [Kaynak?]. Bu malzemeler ayrıca bebeklerde ve küçük çocuklarda 50 mg kg- 1 bebek maması konsantrasyonunda kanın oksijen taşıma kapasitesini azaltan hemoglobin üreten methemoglobin ile reaksiyona girebilir . Nitrat varlığı , sindirim sisteminde nitrite dönüşmesi ve/veya gıda ürünlerinde mikrobiyal bir azalma nedeniyle aynı etkiye neden olabilir.

kullanır

kimyasal öncü

Azo boyalar ve diğer renklendiriciler, nitrit gerektiren diazotizasyon adı verilen işlemle hazırlanır.

Gıda muhafazasında ve biyokimyada nitrit

Sodyum nitrit, etin sertleşmesini hızlandırmak ve aynı zamanda çekici bir renk vermek için kullanılır. İngiliz Et Üreticileri Derneği tarafından 2018 yılında yapılan bir araştırma, yasal olarak izin verilen nitrit seviyelerinin , İngiltere'nin Gıdaların Mikrobiyolojik Güvenliği Danışma Komitesi'nin nitritlerin gerekli olmadığı görüşüne uygun olarak, botulizme neden olan Clostridium botulinum bakterilerinin büyümesi üzerinde hiçbir etkisi olmadığını belirledi. Clostridium botulinum büyümesini önlemek ve raf ömrünü uzatmak için. ABD'de et, nitrit eklenmeden "kürlenmiş" olarak etiketlenemez. Bazı ülkelerde, işlenmiş et ürünleri nitrat veya nitritsiz ve bitkisel kaynaklı nitritsiz üretilmektedir . 1993'ten beri nitritsiz üretilen Parma jambonunun 2018'de hiçbir botulizm vakasına neden olmadığı bildirildi.

Farelerde, doymamış yağlarla birlikte nitritler açısından zengin yiyecekler, Akdeniz diyetinin sağlık üzerindeki görünür etkisinin bir açıklaması olan hipertansiyonu önleyebilir . Bununla birlikte, ete nitrit eklenmesinin bilinen kanserojenleri oluşturduğu gösterilmiştir; Dünya Sağlık Örgütü günde 50 gr nitrit işlenmiş et yemenin yaşam boyu bağırsak kanserine yakalanma riskini %18 artıracağını tavsiye ediyor. Dünya Sağlık Örgütü tarafından içme suyunda önerilen maksimum limitler sırasıyla nitrit ve nitrat iyonları için 3 mg L- 1 ve 50 mg L- 1'dir .

Etin kürlenmesi

Etin miyoglobini ile reaksiyona giren nitrit, ürüne konserve sığır eti gibi arzu edilen pembe-kırmızı "taze" bir renk verir. ABD'de nitrit resmi olarak 1925'ten beri kullanılmaktadır. Amerikan Et Enstitüsü endüstri grubu için çalışan bilim adamlarına göre, nitritin bu kullanımı Orta Çağ'da başlamıştır. Tarihçiler ve epidemiyologlar, et kürlemede nitritin yaygın kullanımının endüstriyel et işlemenin gelişimi ile yakından bağlantılı olduğunu savunuyorlar. Fransız araştırmacı gazeteci Guillaume Coudray, bu kimyasalın kansere neden olan nitrozo bileşiklerine yol açtığının tespit edilmesine rağmen et endüstrisinin etlerini nitrit ile iyileştirmeyi seçtiğini iddia ediyor.

Organik nitritler

bir nitrit ester

Olarak organik kimya , nitrillerdir esterler nitröz asit ve nitrosoxy fonksiyonel grubu ihtiva eder. Nitro bileşikleri, Cı-NO içeren 2 grup. Nitritler, R'nin bir aril veya alkil grubu olduğu RONO genel formülüne sahiptir . Amil nitrit ve diğer alkil nitritler tıpta kalp hastalıklarının tedavisinde kullanılır ve bazen özellikle erkeklerde "acele" ve orgazmın uzaması için eğlence amaçlı kullanılır . Klasik bir adlı Reaksiyon alkil nitrillerin sentezi için olan Meyer sentezi burada alkil halojenürler nitroalkanes ve nitritlere karışımına metalik nitritler ile reaksiyona girer.

Emniyet

Ete nitrit eklenmesinin nitrozaminler gibi bilinen kanserojenleri ürettiği gösterilmiştir ; Dünya Sağlık Örgütü (WHO) her 50 gr (1,8 oz) önerir işlenmiş et günde yenen bir ömür içinde% 18 oranında bağırsak kanserine yakalanma riskini artıracaktır; işlenmiş et , aromayı arttırmak veya korumayı iyileştirmek için fermantasyon, nitrit kürleme, tuzlama, tütsüleme veya diğer işlemler yoluyla dönüştürülmüş et anlamına gelir . Dünya Sağlık Örgütü'nün 2015'te 400'den fazla çalışmayı gözden geçirmesi, işlenmiş etlerin kansere, özellikle kolon kanserine neden olduğuna dair yeterli kanıt olduğu sonucuna vardı ; WHO'nun Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC), işlenmiş etleri insanlar için kanserojen olarak sınıflandırdı ( Grup 1 ).

Nitrit (yutulması), endojen nitrozasyonla , özellikle nitrozamin üretimiyle sonuçlanan koşullar altında , IARC tarafından " Muhtemelen insanlar için kanserojen " ( Grup 2A ) olarak sınıflandırılmıştır .

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya

Dış bağlantılar