Азотистая кислота HNO2: свойства, получение, применение

Азотистая кислота HNO2 — слабая одноосновная неустойчивая кислота, проявляющая окислительные и восстановительные свойства, молярная масса 47 г/моль.

Ключевые факты

Формула
HNO2
Класс
кислота (слабая, одноосновная, кислородсодержащая, неустойчивая)
Молярная масса
47 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 47,02 г/моль
Состояние
в свободном виде не выделена; существует только в разбавленном водном растворе
Степень окисления азота
+3 (промежуточная)
Валентность азота
III
Основность
одноосновная, соли — нитриты
Окислительно-восстановительные свойства
может быть и окислителем, и восстановителем

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое азотистая кислота?

Азотистая кислота HNO2 существует только в холодных разбавленных растворах и при нагревании разлагается. Это слабая кислота: в растворе она диссоциирует частично. Азот в ней имеет степень окисления +3, промежуточную между −3 и +5, поэтому кислота способна как отдавать, так и принимать электроны.

Её нельзя путать с азотной кислотой HNO3, у которой азот +5. Если азотная — сильный окислитель, то азотистая в реакциях с сильными окислителями окисляется до азотной кислоты, а с восстановителями, например иодоводородом, сама восстанавливается до оксида азота(II).

Какие физические свойства у азотистой кислоты?

Физические свойства: азотистая кислота HNO2
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниев свободном виде не выделена; существует только в разбавленном водном растворе
Цвет и запахраствор бесцветный или бледно-голубой; при разложении над ним появляется бурый газ: выделившийся NO окисляется на воздухе до NO2
Устойчивостьпри нагревании и концентрировании быстро разлагается
Силаслабая кислота, но сильнее уксусной и угольной
Солинитриты металлов в основном хорошо растворимы в воде и устойчивее самой кислоты

Какие химические свойства у азотистой кислоты?

Азотистая кислота реагирует со щелочами как слабая кислота. Основная её особенность — окислительно-восстановительная двойственность и неустойчивость: она склонна к диспропорционированию, при котором одна часть азота повышает степень окисления до +5, а другая понижает до +2.

  1. Со щёлочью: нейтрализацияHNO2 + NaOH → NaNO2 + H2O
  2. Разложение (диспропорционирование) при нагревании3HNO2 → HNO3 + 2NO↑ + H2OУсловия: нагревание
  3. С иодоводородом: окислитель2HNO2 + 2HI → I2 + 2NO↑ + 2H2O
  4. С перманганатом калия в кислой среде: восстановитель5HNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5HNO3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
  5. С пероксидом водорода: восстановительHNO2 + H2O2 → HNO3 + H2O

Оксид азота(II), который выделяется в этих реакциях, на воздухе мгновенно окисляется кислородом до бурого газа NO2, поэтому реакции азотистой кислоты часто сопровождаются появлением бурого дыма.

Как получают азотистой кислоты?

Вытеснением из нитрита

Азотистую кислоту получают в разбавленном растворе, действуя на нитрит натрия сильной кислотой на холоде. Сразу после образования её используют, потому что она разлагается.

  • NaNO2 + HCl → NaCl + HNO2

Растворением оксидов азота

Оксид азота(III) N2O3 — кислотный оксид, ангидрид азотистой кислоты: с водой он даёт эту кислоту. Так же реагирует смесь равных количеств NO и NO2.

  • N2O3 + H2O → 2HNO2
  • NO + NO2 + H2O → 2HNO2

Как распознать азотистая кислота? Качественная реакция

Нитрит-ион в кислой среде окисляет иодид-ион до иода: раствор буреет, а с крахмалом синеет. Одновременно выделяется бесцветный оксид азота(II), который на воздухе буреет. Одна реакция с иодидом характерна и для других окислителей, поэтому её сочетают с наблюдением бурого газа на воздухе.

  • 2NO2− + 2I− + 4H+ → I2 + 2NO↑ + 2H2O

Где применяют азотистой кислоты?

  • получение диазосоединений для азокрасителей в органическом синтезе;
  • пищевые нитриты (E250) в колбасах: придают розовый цвет и подавляют размножение бактерий;
  • ингибиторы коррозии на основе нитритов в охлаждающих жидкостях и растворах;
  • диазотирование ароматических аминов в лаборатории.

Меры предосторожности. Нитриты ядовиты: они переводят гемоглобин в форму, не переносящую кислород, и могут вызвать отравление. Готовить растворы и работать с ними можно только в перчатках и с разрешения учителя, а пищевые нитриты допустимы лишь в строго ограниченных количествах.

Чему равна молярная масса азотистой кислоты?

M(HNO2) = 1 + 14 + 2·16 = 47 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 47,02 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где азотистая кислота встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса азотистой кислоты?

M(HNO2) = 1 + 14 + 2·16 = 47 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 47,02 г/моль.

Чем азотистая кислота отличается от азотной?

У азотной кислоты азот в степени окисления +5, она сильная и устойчивая. Азотистая — слабая, неустойчивая, а азот в ней +3, поэтому она может быть и окислителем, и восстановителем.

Почему азотистая кислота разлагается при нагревании?

Азот со степенью окисления +3 неустойчив и диспропорционирует: часть атомов повышает степень окисления до +5 и образует азотную кислоту, часть понижает до +2 и выделяется в виде оксида азота(II).

Как запомнить, в каких реакциях нитрит окисляет, а в каких восстанавливает?

Смотрите на партнёра. С восстановителями вроде иодид-иона или иодоводорода азот +3 принимает электроны и переходит в NO. С сильными окислителями вроде перманганата или пероксида водорода он отдаёт их и переходит в нитрат или азотную кислоту.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: водород H, азот N, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники