Azotany

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Jon azotanowy
struktury rezonansowe jonu azotanowego
struktury rezonansowe jonu azotanowego
elektryczny jonu azotanowego
elektryczny 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]

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]

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]

Azotany organiczne[edytuj]

Organiczne sole kwasu azotowego[edytuj]

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

Estry kwasu azotowego[edytuj]

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]

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]

  • 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]

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

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. Azotany (CID: 943) (ang.) w bazie PubChem, United States National Library of Medicine.
  2. Encyklopedia techniki. Chemia, WładysławW. Gajewski (red.), wyd. 1, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965, OCLC 33835352.
  3. Donald L.D.L. Granger Donald L.D.L., Read R.R.R. Taintor Read R.R.R., Kenneth S.K.S. Boockvar Kenneth S.K.S., John B.J.B. Hibbs John B.J.B., LesterL. Packer LesterL. 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.K.N. Marsh K.N.K.N., J.A.J.A. Boxall J.A.J.A., R.R. Lichtenthaler R.R., 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].