Azotany
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
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).
Spis treści
1 Azotany – sole kwasu azotowego
1.1 Struktura
1.2 Przykładowe azotany nieorganiczne
2 Azotany organiczne
2.1 Organiczne sole kwasu azotowego
2.2 Estry kwasu azotowego
3 Azotany w akwarium
3.1 Stężenia w akwariach słodkowodnych
4 Azotany w wodociągowej wodzie pitnej
5 Zobacz też
6 Przypisy
Azotany – sole kwasu azotowego |
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 |
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 |
azotan amonu (saletra amonowa)
azotan potasu (saletra indyjska)
azotan sodu (saletra chilijska)
azotan wapnia (saletra norweska)- azotan baru
- azotan srebra(I)
Azotany organiczne |
Organiczne sole kwasu azotowego |
Zasadowe związki organiczne, np. aminy, tworzą z kwasem azotowym sole amoniowe, np.
azotan metyloamoniowy, [CH
3NH
3]+
[NO
3]−
– dodatek do materiałów wybuchowych[4]
azotan etyloamoniowy, [C
2H
5NH
3]+
[NO
3]−
– pierwsza ciecz jonowa występująca w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej[5]
Estry 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:
- nitrogliceryna
- nitroglikol
- nitroceluloza
- nitromannit
Azotany w akwarium |
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 |
- 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 |
Polskie i europejskie prawo dopuszcza zawartość azotanów do 50 mg/l[6].
Zobacz też |
- cykl azotowy
Przypisy |
↑ Azotany (CID: 943) (ang.) w bazie PubChem, United States National Library of Medicine.
↑ Encyklopedia techniki. Chemia, WładysławW. Gajewski (red.), wyd. 1, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965, OCLC 33835352 .
↑ Donald L.D.L. Granger Donald L.D.L. i inni, Measurement of nitrate and nitrite in biological samples using nitrate reductase and Griess reaction, „Methods in Enzymology”, 268, 1996, s. 142–151, DOI: 10.1016/S0076-6879(96)68016-1 .
↑ 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] .
↑ 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, DOI: 10.1016/j.fluid.2004.02.003 .
↑ 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] .
Kontrola autorytatywna (anion tlenowy):
GND: 4115398-4