Ion nitrit adalah ion yang terdiri dari satu atom nitrogen dan dua atom oksigen. Nitrogen dalam ion ini memiliki muatan +3, jadi muatan seluruh ion adalah -1. Partikel itu univalen. Rumus ion nitrit adalah NO2-. Anion memiliki konfigurasi nonlinier. Senyawa yang mengandung partikel ini disebut nitrit, misalnya natrium nitrit - NaNO2, perak nitrit - AgNO2.
Sifat fisika dan kimia
Alkali, alkali tanah dan amonium nitrit adalah zat kristal tidak berwarna atau agak kekuningan. Kalium, natrium, barium nitrit larut dengan baik dalam air, perak, merkuri, nitrit tembaga - buruk. Dengan meningkatnya suhu, kelarutan meningkat. Hampir semua nitrit sukar larut dalam eter, alkohol, dan pelarut berpolaritas rendah.
Tabel. Karakteristik fisik beberapa nitrit.
| Karakteristik | Kalium nitrit | Perak nitrit | Kalsium nitrit | Barium nitrit |
|
Tpl, °С |
440 |
120 (terurai) |
220 (terurai) |
277 |
|
∆H0rev, kJ/mol |
- 380, 0 | - 40, 0 | -766, 0 | - 785, 5 |
| S0298, J/(molK) | 117, 2 | 128, 0 | 175, 0 | 183, 0 |
| Larutan dalam air, g dalam 100 g |
306, 7 (200C) |
0, 41 (250C) |
84, 5 (180C) |
67, 5 (200C) |
Nitrit tidak terlalu tahan terhadap panas: hanya nitrit logam alkali yang meleleh tanpa dekomposisi. Sebagai hasil dekomposisi, produk gas dilepaskan - O2 , NO, N2, NO2, dan zat padat - oksida logam atau logam itu sendiri. Misalnya, penguraian perak nitrit (sudah pada 40 ° C) disertai dengan pelepasan unsur perak dan nitrogen oksida (II):
2AgNO2=AgNO3 + Ag + NO↑
Karena dekomposisi berlangsung dengan pelepasan sejumlah besar gas, reaksi mungkin eksplosif, misalnya, dalam kasus amonium nitrit.
Properti redoks
Atom nitrogen dalam ion nitrit memiliki muatan antara +3, itulah sebabnya nitrit dicirikan oleh sifat pengoksidasi dan pereduksi. Misalnya, nitrit akan menghilangkan warna larutan kalium permanganat dalam lingkungan asam, menunjukkan sifatpengoksidasi:
5KNO2 + 2KMnO4 +3H2SO4 =3H2O + 5KNO3 + 2MnSO4 + K 2SO4
Ion nitrit menunjukkan sifat-sifat zat pereduksi, misalnya, dalam reaksi dengan larutan hidrogen peroksida yang kuat:
TIDAK2- + H2O2=TIDAK3- + H2O
Zat pereduksi adalah nitrit saat berinteraksi dengan perak bromat (larutan diasamkan). Reaksi ini digunakan dalam analisis kimia:
2NO2- + Ag+ + BrO2 -=2NO3- + AgBr↓
Contoh lain dari sifat pereduksi adalah reaksi kualitatif terhadap ion nitrit - interaksi larutan tak berwarna [Fe(H2O)6] 2+ dengan larutan natrium nitrit diasamkan dengan warna coklat.
Dasar teoritis deteksi NO2¯
Asam nitrat, ketika dipanaskan, tidak proporsional untuk membentuk oksida nitrat (II) dan asam nitrat:
HNO2 + 2HNO2=NO3-+ H2O + 2NO↑ + H+
Oleh karena itu, asam nitrat tidak dapat dipisahkan dari asam nitrat dengan cara direbus. Seperti yang terlihat dari persamaan, asam nitrit yang terurai, sebagian berubah menjadi asam nitrat, yang akan menyebabkan kesalahan dalam menentukan kandungan nitrat.
Hampir semua nitrit larut dalam air, senyawa yang paling sedikit larut adalah perak nitrit.
Ion nitrit itu sendiriitu tidak berwarna, oleh karena itu terdeteksi oleh reaksi pembentukan senyawa berwarna lainnya. Nitrit dari kation yang tidak berwarna juga tidak berwarna.
Reaksi kualitas
Ada beberapa cara kualitatif untuk menentukan ion nitrit.
1. Pembentukan reaksi K3[Co(NO2)6].
Dalam tabung reaksi masukkan 5 tetes larutan uji yang mengandung nitrit, 3 tetes larutan kob alt nitrat, 2 tetes asam asetat (diencerkan), 3 tetes larutan kalium klorida. Hexanitrocob altate (III) K3[Co(NO2)6] terbentuk - kristal kuning mengendapkan. Ion nitrat dalam larutan uji tidak mengganggu deteksi nitrit.
2. Reaksi oksidasi iodida.
Ion nitrit mengoksidasi ion iodida dalam lingkungan asam.
2HNO2 + 2I- + 2H+ =2NO↑ + I 2↓ + 2H2O
Dalam reaksi, unsur yodium terbentuk, yang mudah dideteksi dengan pewarnaan pati. Untuk melakukan ini, reaksi dapat dilakukan pada kertas saring yang sebelumnya diresapi dengan pati. Responnya sangat sensitif. Warna biru muncul bahkan di hadapan jejak nitrit: minimum pembukaan adalah 0,005 mcg.
Kertas saring diresapi dengan larutan kanji, 1 tetes larutan asam asetat 2N, 1 tetes larutan percobaan, 1 tetes larutan kalium iodida 0,1N ditambahkan ke dalamnya. Di hadapan nitrit, cincin atau bintik biru muncul. Deteksi terganggu oleh oksidan lain yang mengarah pada pembentukan yodium.
3. Reaksi dengan permanganatkalium.
Masukkan 3 tetes larutan kalium permanganat, 2 tetes asam sulfat (diencerkan) ke dalam tabung reaksi. Campuran harus dipanaskan hingga 50-60 ° C. Tambahkan dengan hati-hati beberapa tetes natrium atau kalium nitrit. Larutan permanganat menjadi tidak berwarna. Zat pereduksi lain yang ada dalam larutan uji, yang mampu mengoksidasi ion permanganat, akan mengganggu deteksi NO2-..
4. Reaksi dengan besi sulfat (II).
Ferrous sulfate mereduksi nitrit menjadi nitrat dalam suasana asam (asam sulfat encer):
2KNO2 (TV) + 2H2SO4 (diff.) + 2FeSO4 (padat)=2NO↑ + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O
Hasil oksida nitrat (II) terbentuk dengan kelebihan Fe2+ (yang belum bereaksi) ion kompleks berwarna coklat:
NO + Fe2+=[FeNO]2+
NO + FeSO4=[FeNO]SO4
Perlu dicatat bahwa nitrit akan bereaksi dengan asam sulfat encer, dan nitrat akan bereaksi dengan asam sulfat pekat. Oleh karena itu, diperlukan asam encer untuk mendeteksi ion nitrit.
5. Reaksi dengan antipirin.
TIDAK2- dengan antipirin dalam media asam memberikan larutan hijau.
6. Reaksi dengan rivanol.
TIDAK2-- dengan rivanol atau ethacridin (I) dalam media asam memberikan larutan merah.
Penentuan kuantitatif kandungan nitrit dalam air
Menurut GOSTkandungan kuantitatif ion nitrit dalam air ditentukan dengan dua metode fotometrik: menggunakan asam sulfanilat dan menggunakan 4-aminobenzenasulfonamida. Yang pertama adalah arbitrase.
Karena ketidakstabilan nitrit, mereka harus ditentukan segera setelah pengambilan sampel, atau sampel dapat diawetkan dengan menambahkan 1 ml asam sulfat (konsentrat) atau 2-4 ml kloroform ke dalam 1 liter air; Anda dapat mendinginkan sampel hingga 4 °C.
Air keruh atau berwarna dibersihkan dengan aluminium hidroksida dengan menambahkan 2-3 ml suspensi per 250-300 ml air. Campuran dikocok, lapisan transparan diambil untuk analisis setelah klarifikasi.
Penentuan kandungan nitrit dengan asam sulfanilat
Inti dari metode ini: nitrit sampel yang dianalisis berinteraksi dengan asam sulfanilat, garam yang dihasilkan bereaksi dengan 1-naftilamina dengan pelepasan pewarna azo merah-ungu, jumlahnya ditentukan secara fotometrik, kemudian konsentrasi nitrit dalam sampel air dihitung. 1-naphthylamine dan asam sulfanilat dan merupakan bagian dari reagen Griess.
Penentuan ion nitrit: teknik
Ke dalam 50 ml sampel air, tambahkan 2 ml larutan pereaksi Griess dalam asam asetat. Campur dan inkubasi selama 40 menit pada suhu normal atau 10 menit pada 50-60 ° C dalam penangas air. Densitas optik campuran kemudian diukur. Sebagai sampel kosong, air suling digunakan, yang dibuat mirip dengan sampel air yang dianalisis. Konsentrasi nitrit dihitung dengan rumus:
X=K∙A∙50∙f / V, di mana: K adalah koefisienkarakteristik kalibrasi, A adalah nilai yang ditetapkan dari kerapatan optik sampel air yang dianalisis dikurangi nilai yang ditetapkan untuk kerapatan optik sampel kosong, 50 – volume labu ukur, f – faktor pengenceran (jika sampel tidak diencerkan, f=1), V adalah volume alikuot yang diambil untuk analisis.
Nitrit dalam air
Dari mana ion nitrit berasal dalam air limbah? Nitrit selalu hadir dalam jumlah kecil di air hujan, air permukaan dan air tanah. Nitrit adalah langkah perantara dalam transformasi zat yang mengandung nitrogen yang dilakukan oleh bakteri. Ion-ion ini terbentuk selama oksidasi kation amonium menjadi nitrat (dengan adanya oksigen) dan dalam reaksi yang berlawanan - reduksi nitrat menjadi amonia atau nitrogen (tanpa adanya oksigen). Semua reaksi ini dilakukan oleh bakteri, dan bahan organik adalah sumber zat yang mengandung nitrogen. Oleh karena itu, kandungan kuantitatif nitrit dalam air merupakan indikator sanitasi yang penting. Melebihi norma kandungan nitrit menunjukkan pencemaran air oleh tinja. Masuknya limpasan dari peternakan, pabrik, perusahaan industri, pencemaran badan air dengan air dari ladang di mana pupuk nitrogen digunakan adalah alasan utama tingginya kandungan nitrit dalam air.
Terima
Dalam industri, natrium nitrit diperoleh dengan mengabsorbsi gas nitrit (campuran NO dan NO2) dengan NaOH atau Na2 CO larutan 3 diikuti dengan kristalisasi natrium nitrit:
TIDAK +NO2 + 2NaOH (dingin)=2NaNO2 + H2O
Reaksi dengan adanya oksigen berlangsung dengan pembentukan natrium nitrat, sehingga kondisi anoksik harus disediakan.
Potassium nitrite diproduksi dengan metode yang sama di industri. Selain itu, natrium dan kalium nitrit dapat diperoleh dengan mengoksidasi timbal dengan nitrat:
KNO3 (conc) + Pb (spons) + H2O=KNO2+ Pb(OH)2↓
KNO3 + Pb=KNO2 + PbO
Reaksi terakhir berlangsung pada suhu 350-400 °C.
