Азотистая кислота
Общие сведения
Азотистая кислота представляет собой слабую высокотоксичную неорганическую кислоту. Данное соединение является химически неустойчивым. Молекула азотистой кислоты может существовать в двух пространственных конфигурациях: цис-изомер и транс-изомер. При комнатной температуре наиболее термодинамически устойчивым является транс-изомер. Вещество классифицируется как сильнейший неорганический яд, обладающий выраженным мутагенным действием. Воздействие кислоты на организм приводит к повреждениям ДНК, провоцирует генные мутации и способно вызывать онкологические заболевания, что влечет за собой тяжелые отдаленные последствия для здоровья. Предельно допустимая концентрация данного вещества крайне низка, а летальная доза оценивается примерно в 35 миллиграммов на килограмм массы тела. В связи с высокой опасностью любые утечки этого соединения на производстве считаются категорически недопустимыми.
Свойства и характеристики
Физические и химические свойства азотистой кислоты обусловлены ее нестабильностью. Она не существует в чистом концентрированном виде при нормальных условиях, а может находиться лишь в газовой фазе или в слабо концентрированных водных растворах, которым она придает характерный голубоватый оттенок. По степени диссоциации в водных растворах она является слабой кислотой, сопоставимой по силе с уксусной кислотой. При нагревании соединение подвергается распаду, образуя монооксид азота и азотную кислоту. При взаимодействии со щелочами азотистая кислота образует соли, называемые нитритами, одним из примеров которых является нитрит натрия. В отличие от самой кислоты, ее соли отличаются достаточно высокой химической устойчивостью. Азотистая кислота проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства. Под действием более сильных окислителей, таких как хлор или перманганат калия, она окисляется до сильной азотной кислоты. Одновременно с этим она способна выступать в роли окислителя по отношению к различным восстановителям. В частности, при взаимодействии с соляной кислотой реакция сопровождается выделением свободного хлора, монооксида азота и воды.
Нахождение в природе
Ввиду своей крайней химической неустойчивости и способности существовать исключительно в разбавленных водных растворах или в виде газа, свободная азотистая кислота не накапливается и практически не встречается в окружающей среде в самостоятельном виде. В природе распространены преимущественно продукты ее взаимодействия со щелочными компонентами, образующие устойчивые соли — нитриты.
Получение
Основным лабораторным и промышленным способом получения азотистой кислоты является растворение в воде азотистого ангидрида, то есть оксида азота(III). Кроме того, данная кислота может быть получена путем растворения в воде оксида азота(IV). В результате этих химических реакций гидратации оксидов образуются соответствующие водные растворы азотистой кислоты.
Применение
Азотистая кислота играет важную роль в химической промышленности, где она активно используется в процессах органического синтеза. Основное ее технологическое предназначение заключается в синтезе разнообразных органических нитритов и диазониевых солей. Поскольку азотистая кислота является слабой, для обеспечения высокой скорости и полноты протекания реакций в органическом синтезе к реакционным смесям часто добавляют сильные неорганические кислоты, например соляную кислоту. Наиболее распространенной сферой практического применения получаемых с ее помощью нитритов и диазо-соединений является массовое производство органических красителей и красок.