Нитроний ион
| |||
 | |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК Нитроний ион | |||
| Систематическое название ИЮПАК Диоксид азота(1+) [1] | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol ) | |||
| КЭБ | |||
| ХимическийПаук | |||
ПабХим CID | |||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| [НЕТ 2 ] + | |||
| Молярная масса | 46.005 g·mol −1 | ||
| Термохимия | |||
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 233,86 ДжК −1 моль −1 | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Ион нитрония , [ НЕТ 2 ] + , является катионом . Это ониевый ион , потому что его атом азота имеет заряд +1, как и аммония . ион [НХ 4 ] + . Он создается путем отрыва электрона от парамагнитной диоксида азота. молекулы NO 2 , или протонирование кислоты азотной HNO 3 (с удалением Н 2 О ). [2]
Он достаточно стабилен, чтобы существовать в нормальных условиях, но обычно реакционноспособен и широко используется в качестве электрофила при нитровании других веществ. генерируется Для этой цели ион на месте путем смешивания концентрированной серной кислоты и концентрированной азотной кислоты в соответствии с равновесием :
- H 2 SO 4 + HNO 3 → HSO − 4 + [NO 2 ] + + Н 2 О
Структура
[ редактировать ]Ион нитрония изоэлектронен диоксиду углерода и закиси азота , имеет ту же линейную структуру и валентный угол 180 °. По этой причине он имеет такой же колебательный спектр, как и углекислый газ. Исторически ион нитрония был обнаружен с помощью рамановской спектроскопии , потому что его симметричное растяжение является рамановским, но неактивным в инфракрасном диапазоне. Рамановское симметричное растяжение впервые было использовано для идентификации ионов в нитрующих смесях. [3]
Соли
[ редактировать ]несколько стабильных солей нитрония с анионами слабой нуклеофильности Можно выделить . К ним относятся перхлорат нитрония. [НЕТ 2 ] + [ClO 4 ] − , тетрафторборат нитрония [НЕТ 2 ] + [БФ 4 ] − , гексафторфосфат нитрония [НЕТ 2 ] + [ПФ 6 ] − , гексафторарсенат нитрония [НЕТ 2 ] + [АсФ 6 ] − и гексафторантимонат нитрония [НЕТ 2 ] + [СбФ 6 ] − . Все это очень гигроскопичные соединения. [4]
Твердая форма пятиокиси азота . N 2 O 5 , на самом деле состоит из ионов нитрония и нитрата , поэтому является ионным соединением нитрата нитрония. [НЕТ 2 ] + [НЕТ 3 ] − , а не молекулярное твердое вещество . Однако пятиокись азота в жидком или газообразном состоянии является молекулярной и не содержит ионов нитрония. [2] [5]
Родственные виды
[ редактировать ]Соединения нитрилфторид , NO 2 F и нитрилхлорид , NO 2 Cl представляют собой не соли нитрония, а молекулярные соединения, о чем свидетельствуют их низкие температуры кипения (-72 °C и -6 °C соответственно) и короткие длины связей азот-галоген (N-F 135 пм, N-Cl 184 пм). ). [6]
Присоединение одного электрона образует нейтральный нитрильный радикал . НЕТ 2 • ; на самом деле, он довольно стабилен и известен как соединение диоксида азота .
Родственные отрицательно заряженные виды NO - 2 , нитрит- ион.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «диоксидазотрод(1+) (CHEBI:29424)» . Химические соединения биологического интереса (ХЭБИ) . Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
- ^ Jump up to: а б Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Ингольд, СК; Миллен, диджей; Пул, Х.Г. (1946). «Спектроскопическая идентификация иона нитрония». Природа . 158 (4014): 480–481. Бибкод : 1946Natur.158..480I . дои : 10.1038/158480c0 . S2CID 4106964 .
- ^ Кеннет Шофилд (1980). Ароматическое нитрование . Архив Кубка. п. 88. ИСБН 0-521-23362-3 .
- ^ Кантрелл, Калифорния; Дэвидсон, Дж.А.; МакДэниел, АХ; Шеттер, Р.Э.; Калверт, Дж. Г. (1988). «Константа равновесия N2O5⇄NO2+NO3: Абсолютное определение прямым измерением от 243 до 397 К» . Журнал химической физики . 88 (8): 4997–5006. дои : 10.1063/1.454679 .
- ^ Ф. А. Коттон и Г. Уилкинсон, Advanced Inorganic Chemistry, 5-е издание (1988), Wiley, стр. 333