Acido nitroso
Proprietà e caratteristiche dell'acido nitroso
L'acido nitroso è un acido ternario con formula chimica HNO2 (O=N-OH).
Nome IUPAC: acido diossonitrico(III).
Presenta la seguente struttura:
Preparazione dell'acido nitroso
L'acido nitroso può essere ottenuto in soluzione acquosa, ma non allo stato puro.
Lo si prepara sciogliendo in acqua N2O3 secondo la reazione chimica:
N2O3 + H2O → 2 HNO2
In laboratorio, è possibile preparare l'acido nitroso trattando con acido solforico una soluzione di nitrito di bario e separando poi per filtrazione il solfato di bario precipitato.
La reazione di precipitazione è la seguente:
Ba(NO2)2 + H2SO4 → 2 HNO2 + BaSO4↓
Reazioni dell'acido nitroso
L'acido nitroso in soluzione acquosa tende a decomporsi secondo meccanismi che variano con la concentrazione.
La reazione di decomposizione predominante, a temperatura elevata, è la disproporzione in acido nitrico e ossido di azoto secondo la reazione chimica:
3 HNO2 → H3O+NO3− + 2 NO
Proprietà caratteristiche dell'acido nitroso
L'acido nitroso è un acido debole (Ka = 4,5 · 10-4).
Si comporta da ossidante in ambiente acido e da riducente in ambiente alcalino:
NHO2 + H3O+ + e− ⇄ NO + 2 H2O (E° = 1,0 V)
NO2− + H2O + e− ⇄ NO + 2 OH− (E° = -0,46 V)
I sali dell'acido nitroso (nitriti) sono più stabili dell'acido e vengono usualmente preparati per decomposizione termica dei corrispondenti nitrati, riscaldati da soli o in presenza di adatti riducenti.
Ad esempio, alla temperatura di 310°C può essere fatta avvenire la seguente reazione:
NaNO3 + Pb → NaNO2 + PbO
nella quale il nitrato di sodio viene ridotto a nitrito di sodio utilizzando il piombo come riducente.
Utilizzo dell'acido nitroso in chimica organica
Nell'ambito della chimica organica, l'acido nitroso è precursore dello ione nitrosile NO+.
Infatti, quando una soluzione di nitrito di sodio (NaNO2) viene acidificata con acido cloridrico diluito o con acido solforico diluito, vengono generate numerose specie chimiche che possono agire come sorgenti del catione nitrosile, tra le quali la più importante è appunto l'acido nitroso.
La sequenza di reazioni che portano alla formazione del catione nitrosile è la seguente:
Di discreta importanza è anche la reazione dell'acido nitroso con le ammine secondarie che porta alla formazione di N-nitrosammine.
L'acido nitroso reagisce anche con le ammine terziarie; la reazione è però di importanza limitata.
Le ammine primarie alifatiche reagiscono con l'acido nitroso per dare i sali di diazonio che sono troppo reattivi per essere isolati (a differenza di quanto avviene per i corrispondenti sali derivanti dalle ammine aromatiche primarie).
Una volta formati, i sali di diazonio perdono facilmente una molecola di azoto molecolare generando un carbocatione.
Pertanto, la reazione di una ammina primaria con acido nitroso porta alla perdita del gruppo amminico e alla formazione di un carbocatione. Per tale motivo tale reazione è anche detta deamminazione.
Per approfondimenti: nitrosazione delle alchilammine.
L'acido nitroso viene utilizzato anche per sintetizzare i sali di diazonio partendo dalle ammine aromatiche.
La sequenza di reazioni che fa uso dei sali di diazonio aromatici è la seguente:
Per approfondimenti si veda: sali di diazonio aromatici.
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