Формула азотистой кислоты

Определение и формула азотистой кислоты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Азотистая кислота – это неорганическая кислота, которая является производным азотистого ангидрида $N_2O_3$ .

Химическая и структурная формула азотистой кислоты

Химическая формула – $HNO_2$

Молярная масса равна $47$ г/моль.

Физические свойства – существует в виде водного разбавленного раствора, который имеет слабый голубой оттенок, или в газовой фазе.

Химические свойства азотистой кислоты

$HNO_2$ — одноосновная слабая кислота. В водных растворах подвергается электролитической диссоциации в одну стадию. Её показатель константы диссоциации равен $pK = 3,29$ .
$HNO_2$ взаимодействует со щелочами, с окислителями и восстановителями:
$HNO_2 + NaOH = NaNO_2 + H_2O$

$2HNO_2 + O_2 = 2HNO_3$

$HNO_2 + H_2O_2 = HNO_3 + H_2O$

$2HNO_2 + 2HI = I_2 + 2NO \uparrow + 2H_2O$

Получение азотистой кислоты

Азотистая кислота образуется при взаимодействии оксида азота (III) $N_2O_3$ с водой:

$N_2O_3 + H_2O = 2HNO_2$

Также её можно получить при взаимодействии сильных неорганических кислот с нитритами:

$2NaNO_2 + H_2SO_4 = 2HNO_2 + Na_2SO_4$

Применение

Азотистая кислота используется при диазотирования первичных ароматических аминов и синтезе солей диазония.

Качественная реакция

Качественной реакцией на азотистую кислоту является образование тёмно-бурого раствора сульфата нитрозожелеза (II) при взаимодействии $HNO_2$ с $FeSO_4$ в слабо кислой среде:

$2HNO_2 + 2FeSO_4 + H_2SO_4 = 2NO + Fe_2(SO_4)_3 + 2H_2O$

$FeSO_4 + NO = [FeNO]SO_4$

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Рассчитайте эквивалентную электрическую проводимсоть раствора с концентрацией $HNO_2$ равной $1$ моль/л при $25^{\circ} C$ .

Решение

Запишем уравнение закона разбавления Оствальда:

$K = \frac{\lambda ^{2} \cdot C}{\lambda _\infty \cdot (\lambda _\infty - \lambda ) }$

$C$ — молярность

$K$ — константа диссоциации

$\lambda$ — эквивалентная электропроводность при данной концентрации

$\lambda _\infty$ — это $\lambda$ при бесконечном разбавлении

$K(HNO_2) = 5,1 \cdot 10^{-4}$

Вычислим $\lambda _\infty$ :

$\lambda _\infty (HNO_2) = \lambda _\infty (H^+) + \lambda _\infty (NO_2^-) = 349,8 + 72 = 421,8$

$\lambda _\infty (H^+)$ и $\lambda _\infty (NO_2^-)$ взяты из краткого справочника физико-химических величин под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой, стр. 123-124.

Рассчитаем $\lambda$ :

$K = \frac{\lambda ^{2} \cdot C}{\lambda _\infty^2 - \lambda _\infty \cdot \lambda } \Rightarrow K \cdot \lambda _\infty^2 - K \cdot \lambda _\infty^2 \cdot \lambda = \lambda^2 \cdot C$

$\lambda^2 \cdot C + K \cdot \lambda _\infty \cdot \lambda - K \cdot \lambda _\infty^2 = 0$

$D = (K \cdot \lambda _\infty)^{2} + 4 \cdot K \cdot \lambda _\infty^{2} \cdot C$

$\lambda = \frac{- K \cdot \lambda _\infty + \sqrt{(K \cdot \lambda _\infty)^{2} + 4 \cdot K \cdot \lambda _\infty^{2} \cdot C}}{2 \cdot C}$

$\lambda = \frac{- (5,1 \cdot 10^{-4}) \cdot 421,8 + \sqrt{(5,1 \cdot 10^{-4} \cdot 421,8)^{2} + 4 \cdot 5,1 \cdot 10^{-4} \cdot 421,8^{2} \cdot 1}}{2 \cdot 1} = 9,419$