Azotany

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Azotan)
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Jon azotanowy
struktury rezonansowe jonu azotanowego
struktury rezonansowe jonu azotanowego
rozkład potencjału elektrycznego jonu azotanowego
rozkład potencjału elektrycznego jonu azotanowego
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny NO
3
Masa molowa 62,00 g/mol
Identyfikacja
PubChem 943[1]
Podobne związki
Podobne związki azotyny

Azotany (nazwa systematyczna: trioksydoazotany(1−); w systemie Stocka: azotany(V)) – grupa związków chemicznych, sole i estry kwasu azotowego (HNO
3
).

Azotany – sole kwasu azotowego[edytuj | edytuj kod]

Azotany są krystalicznymi substancjami, dobrze rozpuszczalnymi w wodzie. Mają silne właściwości utleniające[2][potrzebny numer strony].

Azotany otrzymuje się w reakcji: kwas azotowy + metal lub tlenek/wodorotlenek/węglan metalu.

Azotany należą do V grupy analitycznej anionów, wykrywa się je za pomocą m.in. próby obrączkowej.

Mogą występować w przyrodzie jako minerały saletry, np. saletra chilijska (nitronatryt), saletra indyjska (nitrokalit).

Znajdują zastosowanie jako nawozy mineralne, materiały wybuchowe, do produkcji barwników, w lecznictwie oraz jako topniki.

Do wykrywania azotanów, po ich wstępnej redukcji do azotynów, można wykorzystać odczynnik Griessa[3].

Struktura[edytuj | edytuj kod]

Wszystkie azotany zawierają jon azotanowy NO
3
. Jon ten wykazuje strukturę płaską. Atom azotu jest w stanie hybrydyzacji sp². Zhybrydyzowane orbitale tworzą wiązania σ z trzema atomami tlenu. Ponadto pokrywanie się niezhybrydyzowanego, prostopadłego do płaszczyzny cząsteczki orbitalu p z odpowiednimi orbitalami p atomów tlenu powoduje utworzenie zdelokalizowanych orbitali π. Poza tym, wokół każdego atomu tlenu zlokalizowane są po dwie niewiążące pary elektronowe. Zgodnie z powyższym, wszystkie wiązania N−O są równocenne. Ich długość wynosi 124 pm, a kąt pomiędzy nimi 120°.

W przypadku przyjęcia przez jon azotanowy kationu, np. metalu czy wodoru i utworzenia soli lub kwasu azotowego, jedna z niewiążących par elektronowych jednego z atomów tlenu jest zużywana na utworzenie z nim wiązania σ. W efekcie następuje wydłużenie wiązania tego atomu tlenu z atomem azotu, a także powiększenie się kąta pomiędzy wiązaniami atomu azotu z pozostałymi atomami tlenu i nieznacznym ich skróceniem.

Przykładowe azotany nieorganiczne[edytuj | edytuj kod]

Azotany organiczne[edytuj | edytuj kod]

Organiczne sole kwasu azotowego[edytuj | edytuj kod]

Zasadowe związki organiczne, np. aminy, tworzą z kwasem azotowym sole amoniowe, np.

Estry kwasu azotowego[edytuj | edytuj kod]

Azotan – ester kwasu azotowego

Estry kwasu azotowego mają wzór ogólny R−O−NO
2
, gdzie R jest dowolną resztą organiczną.

Wobec estrów kwasu azotowego zamiast nazwy „azotan związku” (np. azotan celulozy) używa się często niezbyt poprawnej nazwy „nitrozwiązek” (np. nitroceluloza) przysługujących związkom zawierającym grupę nitrową (−NO
2
) połączoną bezpośrednio z atomem węgla. Wynika to ze względów historycznych i głębokiego zakorzenienia tych nazw.

Przykładowe estry kwasu azotowego:

Azotany w akwarium[edytuj | edytuj kod]

Azotany są końcowym produktem przemiany azotowej tzw. cyklu azotowego realizowanym przez bakterie nitryfikacyjne, odpadowych białek, mocznika oraz amoniaku. W akwarium pochłaniają je rośliny oraz w mniejszym stopniu glony, a usuwane są poprzez przekształcenie do wolnego azotu przez beztlenowe bakterie denitryfikacyjne w specjalnym filtrze (denitryfikatorze), przez tzw. strefy beztlenowe w podłożu lub podmianę wody. Azotany są uważane za najmniej szkodliwe ze wszystkich związków azotowych. Dopuszczalne krótkotrwałe stężenie dla ryb w akwariach słodkowodnych wynosi do 50 mg/l. Organizmy morskie mają znacznie mniejszą tolerancję, np. koralowce wymagają zawartości poniżej 5 mg/l.

Stężenia w akwariach słodkowodnych[edytuj | edytuj kod]

  • poniżej 5 mg/l – nieszkodliwe
  • od 5 czasem 10 mg/l – poziom utrzymywany w akwariach ze specjalnym filtrem (denitryfikatorem)
  • do 40 mg/l – wspomagają rozwój roślin
  • 40–80 mg/l – powodują wzrost glonów
  • 80–140 mg/l – zahamowanie wzrostu roślin i gwałtowny wzrost glonów
  • ponad 140 mg/l – niebezpieczne dla ryb i roślin.

Azotany w wodociągowej wodzie pitnej[edytuj | edytuj kod]

Polskie i europejskie prawo dopuszcza zawartość azotanów do 50 mg/l[6].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Azotany (CID: 943) (ang.) w bazie PubChem, United States National Library of Medicine.
  2. Encyklopedia techniki. Chemia, Władysław Gajewski (red.), wyd. 1, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965, OCLC 33835352.
  3. Donald L. Granger i inni, Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction, „Methods in Enzymology”, 268, 1996, s. 142–151, DOI10.1016/S0076-6879(96)68016-1.
  4. Burlington Northern tank-car explodes in South Wenatchee killing two people and injuring 66 on August 6, 1974, HistoryLink.org – the Free Online Encyclopedia of Washington State History [dostęp 2012-11-12].
  5. K.N. Marsh, J.A. Boxall, R. Lichtenthaler, Room temperature ionic liquids and their mixtures–a review, „Fluid Phase Equilibria”, 219, 2004, s. 93–98, DOI10.1016/j.fluid.2004.02.003.
  6. Dyrektywa Rady 98/83/WE z dnia 3 listopada 1998 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, EUR-Lex, 11 marca 1998 [dostęp 2012-04-09].