حمض النيتروز

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

حمض النيتروز ( الصيغة الجزيئية HNO2 ) هو حمضضعيف أحادي البروتون ، لا يُعرف إلا فيالمحلول، وفي الحالة الغازية، وعلى شكلأملاحالنتريت(NO₂ ). [ 4 ] اكتشفهكارل فيلهلم شيل، الذي أطلق عليه اسم "الفلوجستيكي". يُستخدم حمض النيتروز في تحضيرأملاح الديازونيوممن الأمينات. وتُستخدم أملاح الديازونيوم الناتجة ككواشف في تفاعلات اقتران الآزولإنتاجأصباغ الآزو.

بناء

في الحالة الغازية، يمكن لجزيء حمض النيتروز المستوي أن يتخذ شكلين: شكل متزامن (syn) وشكل مضاد (anti) . يسود الشكل المضاد عند درجة حرارة الغرفة، وتشير قياسات الأشعة تحت الحمراء إلى أنه أكثر استقرارًا بحوالي 2.3  كيلوجول/مول. [ 4 ]

التحلل والتحضير

حمض النيتروز الغازي الحر غير مستقر، ويتفكك بسرعة إلى أكاسيد النيتريك :

2 HNO 2 → NO 2 + NO + H 2 O

في المحلول المائي، يتفكك حمض النيتروز أيضًا، لتفاعل صافٍ ينتج عنه أكسيد النيتريك وحمض النيتريك : [ 5 ] : 1 [ 6 ]

3  HNO 2  → 2  NO  + HNO 3  + H 2 O

وبالتالي، تبدأ تطبيقات حمض النيتروز عادةً بتحميض نتريت الصوديوم باستخدام الأحماض المعدنية . ويتم التحميض عادةً في درجات حرارة منخفضة للغاية، ويُستهلك حمض النيتروز في الموقع نفسه . [ 7 ] [ 8 ]

يتوازن حمض النيتروز مع ثالث أكسيد ثنائي النيتروجين في الماء، بحيث تكون المحاليل المركزة زرقاء اللون بشكل واضح: [ 5 ] : 2

N₂O₃ + H₂O ⇌ 2 HNO₂​​​​

وبالتالي فإن إضافة ثلاثي أكسيد النيتروجين إلى الماء هي تقنية تحضيرية أخرى.

التطبيقات الكيميائية

حمض النيتروز هو الكيموفور الرئيسي في كاشف ليبرمان ، المستخدم لاختبار البقع للكشف عن القلويدات.

في ظل حموضة عالية ( pH ≪ 2 ) ، يتأين حمض النيتروز ليعطي الماء وأيونات النيتروزونيوم . [ 5 ] : 2

تخفيض

مع أيونات I − و Fe 2+ ، يتم تكوين NO: [ 9 ]

2 HNO₂ + 2 KI + 2 H₂SO₄ → I₂ + 2 NO + 2 H₂O + 2 K₂SO₄
2 HNO₂ + 2 FeSO₄ + 2 H₂SO₄ → Fe₂ ( SO₄ ) ₃ + 2 NO + 2 H₂O + K₂SO₄

مع أيونات Sn 2+ ، يتكون N 2 O:

2 HNO 2 + 4 حمض الهيدروكلوريك + 2 SnCl 2 → 2 SnCl 4 + N 2 O + 3 H 2 O

مع غاز ثاني أكسيد الكبريت، يتكون هيدروكسيد الأمونيوم :

2 KNO₂ + 6 H₂O + 4 SO₂ → 3 H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2 NH₂OH​

عند وجود الزنك في محلول قلوي، يتكون الأمونيا (NH3 ) :

5 H₂O + KNO₂ + 3 Zn → NH₃ + KOH + 3 Zn(OH) ₂

مع ن2 H + 5 ، يتكونكل من HN3و (لاحقًا) غاز N2

HNO 2 + [N 2 H 5 ] + → H N 3 + H 2 O + H 3 O +
HNO 2 + HN 3 → N 2 O + N 2 + H 2 O

إن الأكسدة بواسطة حمض النيتروز لها سيطرة حركية على السيطرة الديناميكية الحرارية ، ويتضح ذلك بشكل أفضل من خلال قدرة حمض النيتروز المخفف على أكسدة I − إلى I 2 ، لكن حمض النيتريك المخفف لا يستطيع ذلك.

I 2 + 2 e − ⇌ 2 I − E o = +0.54 V  
NO − 3 + 3 H + + 2 e − ⇌ HNO 2 + H 2 O E o = +0.93 V  
HNO 2 + H + + e − ⇌ NO + H 2 O E o = +0.98 V  

يُلاحظ تشابه قيم جهد الخلية (E o cell) لهذه التفاعلات، إلا أن حمض النيتريك عامل مؤكسد أقوى. وبناءً على قدرة حمض النيتروز المخفف على أكسدة اليوديد إلى يود ، يُستنتج أن النيتروز عامل مؤكسد أسرع، وليس أقوى، من حمض النيتريك المخفف. [ 9 ]

الكيمياء العضوية

يُستخدم حمض النيتروز لتحضير أملاح الديازونيوم :

HNO₂ + ArNH₂ + H⁺ → ArN⁺² + 2 H₂O​​​

حيث Ar هي مجموعة أريل .

تُستخدم هذه الأملاح على نطاق واسع في التخليق العضوي ، على سبيل المثال، في تفاعل ساندمير وفي تحضير أصباغ الآزو ، وهي مركبات زاهية الألوان تُشكل أساس اختبار نوعي للأنيليينات . [ 10 ] يُستخدم حمض النيتروز لتدمير أزيد الصوديوم السام والقابل للانفجار . في معظم الحالات، يتكون حمض النيتروز عادةً في الموقع بفعل حمض معدني على نتريت الصوديوم : [ 11 ] وهو أزرق اللون في الغالب.

NaNO₂ + HCl → HNO₂ + NaCl
2 NaN 3 + 2 HNO 2 → 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH

يؤدي تفاعل الكيتونات مع ذرتي هيدروجين ألفا إلى تكوين الأوكسيمات ، والتي يمكن أكسدتها لاحقًا إلى حمض كربوكسيلي، أو اختزالها لتكوين الأمينات. تُستخدم هذه العملية في الإنتاج التجاري لحمض الأديبيك .

يتفاعل حمض النيتروز بسرعة مع الكحولات الأليفاتية لإنتاج نتريتات الألكيل ، وهي موسعات قوية للأوعية الدموية :

(CH 3 ) 2 CH CH 2 CH 2 OH + HNO 2 → (CH 3 ) 2 CH CH 2 CH 2 ONO + H 2 O

تُنتج المواد المسرطنة التي تسمى النيتروزامينات ، عادةً بشكل غير مقصود، عن طريق تفاعل حمض النيتروز مع الأمينات الثانوية :

HNO₂ + R₂NH → R₂N - NO + H₂O

في عملية تخليق الألكاين وفقًا لطريقة عبيدي ، يتفاعل أوليفين إيزوبروبيليدين ثلاثي الاستبدال مع NaNO₂ / HOAc-H₂O مع فقدان كامل لعناصر الميثان لإنتاج ألكاين مُستبدل بمجموعة ميثيل. [ 12 ] آلية التفاعل لهذه العملية غير المألوفة معقدة وغير مؤكدة، وقد طُرحت مقترحات من قِبل كوري ثم زارد . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

غلاف الأرض الجوي

يُساهم حمض النيتروز في دورة الأوزون في طبقة التروبوسفير ، وهي الطبقة السفلى من الغلاف الجوي . ينتج حمض النيتروز عن التفاعل غير المتجانس بين أكسيد النيتريك (NO) والماء. وعندما يحدث هذا التفاعل على سطح الهباء الجوي ، يتحلل الناتج ضوئيًا بسهولة إلى جذور الهيدروكسيل . [ 16 ] [ 17 ]

تلف الحمض النووي والطفرات

يُسبب تعريض خلايا الإشريكية القولونية لحمض النيتروز تلفًا في الحمض النووي للخلية، بما في ذلك نزع الأمين من السيتوزين وتحويله إلى يوراسيل ، وتخضع هذه الأضرار للإصلاح بواسطة إنزيمات مُحددة. [ 18 ] كما يُسبب حمض النيتروز طفرات استبدال القواعد في الكائنات الحية ذات الحمض النووي المزدوج. [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "حمض النيتروز" .
  2. ↑ بيرين، د. د.، محرر (1982) [1969]. ثوابت تأين الأحماض والقواعد غير العضوية في المحلول المائي . بيانات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية ( الطبعة الثانية). أكسفورد: بيرغامون (نُشرت عام 1984). المدخل 156. ISBN    0-08-029214-3. إل سي سي إن 82-16524 . 
  3. ↑ "حمض النيتروز" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 ديسمبر 2025 .
  4. 1 2 غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.ص 462.
  5. 1 2 3 ويليامز، د. ل. هـ. (1988). النترزة . كامبريدج، المملكة المتحدة: جامعة كامبريدج . ISBN   0-521-26796-X.
  6. ↑ كاميوكا، يوهجي؛ بيغفورد، روبرت (فبراير 1977). "امتصاص ثاني أكسيد النيتروجين في الماء، وحمض الكبريتيك، وهيدروكسيد الصوديوم، ومحلول كبريتيت الصوديوم القلوي المائي". مجلة الهندسة الكيميائية الأساسية . 16 (1): 163-169 . doi : 10.1021/i160061a031 .
  7. ^ بيتي، واي. لارشفيك، م. (1998). "إيثيل جلاسيدات من (S)-سيرين: إيثيل (R)-(+)-2,3-إيبوكسي بروبانوات" . منظمة. موالفة . 75 : 37. دوى : 10.15227/orgsyn.075.0037 .
  8. ↑ سميث، آدم ب.؛ سافاج، سكوت أ.؛ لوف، ج. كريستوفر؛ فريزر، كاساندرا ل. (2002). "تخليق 4-، 5-، و6-ميثيل-2،2'-ثنائي البيريدين باستخدام استراتيجية نيغيشي للتزاوج المتقاطع: 5-ميثيل-2،2'-ثنائي البيريدين" . التخليق العضوي . 78 : 51. doi : 10.15227/orgsyn.078.0051 .
  9. 1 2 هاوسكروفت، كاثرين إي.؛ شارب، آلان جي. (2008). "الفصل 15: عناصر المجموعة 15". الكيمياء غير العضوية، الطبعة الثالثة . بيرسون. ص 449. ISBN  978-0-13-175553-6.
  10. ↑ كلارك، إتش تي؛ كيرنر، دبليو آر (1922). "الأحمر الميثيلي" . التخليق العضوي . 2 : 47. doi : 10.15227/orgsyn.002.0047 .
  11. ↑ الممارسات الحكيمة في المختبر: التعامل مع المواد الكيميائية والتخلص منها . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديمية الوطنية . 1995. doi : 10.17226/4911 . ISBN 978-0-309-05229-0.
  12. ↑ عبيدي، إس إل (1986). "ألكاينات الإيثيليدين من أوليفينات الأيزوبروبيليدين" . رسائل رباعي السطوح . 27 (3): 267-270 . doi : 10.1016/S0040-4039(00)83993-3 .
  13. ↑ كوري، إي جيه؛ سيبل، ويليام إل؛ كابوس، جون سي. (1987-01-01). "آلية إزالة الألكيل المحفزة بحمض النيتروز من الأوليفينات ثلاثية الاستبدال (أيزوبروبيليدين طرفي) لتكوين الأسيتيلينات" . رسائل رباعي السطوح . 28 (42): 4921-4924 . doi : 10.1016/S0040-4039(00)96659-0 . ISSN 0040-4039 . 
  14. ↑ بوفين، جان؛ بيلو، إريك؛ ويليامز، ألفين؛ روجر، والتر؛ زارد، سمير ز. (1995). "حول آلية تحويل مجموعة الأيزوبروبيليدين إلى ألكاين بواسطة حمض النيتروز" . رسائل رباعي السطوح . 36 (19): 3333-3336 . doi : 10.1016/0040-4039(95)00522-E .
  15. ↑ زارد، سمير ز. (11-07-2002). "تخليقات جديدة للألكاينات: قصة صدفة وتصميم" . مجلة الاتصالات الكيميائية (15): 1555-1563 . doi : 10.1039/b203383f .
  16. ↑ سباتارو، ف؛ إيانييلو، أ (نوفمبر 2014). "مصادر حمض النيتروز الجوي: الوضع الراهن للعلم، واحتياجات البحث الحالية، والآفاق المستقبلية" . مجلة جمعية إدارة الهواء والنفايات . 64 (11): 1232-1250 . Bibcode : 2014JAWMA..64.1232S . doi : 10.1080/10962247.2014.952846 . PMID 25509545 . 
  17. ↑ أنغلادا، جوزيف م.؛ سوليه، ألبرت (نوفمبر 2017). "الأكسدة الجوية لـ HONO بواسطة جذور OH وCl وClO". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 121 (51): 9698-9707 . Bibcode : 2017JPCA..121.9698A . doi : 10.1021/acs.jpca.7b10715 . PMID 29182863 . 
  18. ↑ دا روزا، ر.؛ فريدبيرغ، إي سي؛ دنكان، بي كيه؛ وارنر، إتش آر (1977-11-01). "إصلاح تلف الحمض النووي الناتج عن حمض النيتروز في بكتيريا الإشريكية القولونية". الكيمياء الحيوية . 16 (22): 4934-4939 . doi : 10.1021/bi00641a030 . ISSN 0006-2960 . PMID 334252 .  
  19. ↑ هارتمان، ز.؛ هنريكسون، إي. إن.؛ هارتمان، بي. إي.؛ سيبولا، تي. إيه. (1994). "نماذج جزيئية قد تفسر الطفرات الناتجة عن حمض النيتروز في الكائنات الحية التي تحتوي على حمض نووي مزدوج السلسلة". الطفرات البيئية والجزيئية . 24 (3): 168-175 . Bibcode : 1994EnvMM..24..168H . doi : 10.1002/em.2850240305 . ISSN 0893-6692 . PMID 7957120 .