Nitrito: comportamento acido-base, sintesi, reazioni, usi
Lo ione nitrito è uno ione poliatomico avente formula NO2– stabilizzato per risonanza dalle seguenti strutture:
Secondo la teoria degli orbitali molecolari vi è un legame di tipo σ tra ogni atomo di ossigeno e l’azoto e un legame π delocalizzato dato dagli orbitali p dell’azoto e dell’ossigeno che è perpendicolare al piano della molecola in cui la carica negativa è equamente distribuita tra i due atomi di ossigeno.
Comportamento acido-base
Lo ione nitrito è la base coniugata dell’acido nitroso che si dissocia secondo l’equilibrio:
HNO2 + H2O ⇄ NO2– + H3O+
La costante di dissociazione relativa a questo equilibrio vale Ka = 4.5 · 10-4
Lo ione nitrito pertanto idrolizza secondo l’equilibrio:
NO2– + H2O ⇄ HNO2 + OH–
La costante di idrolisi relativa a questo equilibrio vale:
Kb = Kw/Ka = 10-14/ 4.5 · 10-4 = 2.2 · 10-11
Pertanto una soluzione di un nitrito come NaNO2 derivante da base forte ha un pH maggiore di 7
Sintesi
Lo ione nitrito e i suoi sali come il nitrito di sodio possono essere ottenuti a livello industriale per reazione del biossido di azoto con monossido di azoto in presenza di idrossido di sodio secondo la reazione:
NO2 + NO + 2 NaOH → 2 NaNO2 + H2O
In laboratorio il nitrito di sodio può essere ottenuto dalla reazione tra nitrato di sodio e piombo secondo la reazione:
Pb + NaNO3 → PbO + NaNO2
Lo ione nitrito può essere ottenuto dall’ossidazione del monossido di azoto secondo la reazione:
4 NO + O2 + 2 H2O → 4 NO2– + 4 H+
Reazioni
L’azoto nello ione nitrito presenta numero di ossidazione +3 pertanto può essere sia ossidato che ridotto.
Reagisce con il permanganato per dare nitrato e manganese (II) secondo la reazione:
5 NO2– + 2 MnO4– + 6 H+ → 5 NO3– + 2 Mn2+ + 3 H2O
Lo ione nitrito reagisce con il bicromato per dare nitrato e cromo (III) secondo la reazione:
3 NO2– + Cr2O72- + 8 H+ → 3 NO3– + 2 Cr3+ + 4 H2O
Lo ione nitrito è utilizzato in alcune sintesi organiche come, ad esempio, la formazione dei sali di diazonio in cui è necessaria la presenza di acido nitroso. Quest’ultimo è instabile e viene preparato in situ per reazione di un nitrito con acido cloridrico.
Usi
I sali contenenti questo ione sono usati:
- Nell’industria del confezionamento delle carni per prevenire il botulismo
- Per la produzione di coloranti e fertilizzanti
- Per lo sbiancamento delle fibre dei tessuti
- Come inibitore della corrosione
- Come antidoto, in combinazione con il tiosolfato di sodio, per l’avvelenamento da cianuro
- In campo medico sotto forma di nitrito di amile per ridurre il dolore associato all’attacco di angina
