Salpetrige Säure

Strukturformel
Allgemeines
Name	Salpetrige Säure
Andere Namen	Hydrogennitrit Stickstoff(III)-säure Acidum nitrosum
Summenformel	HNO2
CAS-Nummer	7782-77-6
Eigenschaften
Molare Masse	47,01 g·mol−1
Aggregatzustand	nur in kalter wässriger Lösung beständig
pKs-Wert	3,29
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar H- und P-Sätze H: siehe oben P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Salpetrige Säure (nach der Nomenklatur der IUPAC Hydrogennitrit genannt) ist eine nur in kalter und verdünnter wässriger Lösung beständige, mittelstarke Säure.

Synthese

Stickstoffdioxid NO₂ disproportioniert beim Einleiten in Wasser, z. B. im Rahmen des Ostwald-Verfahrens, in Salpetersäure und Salpetrige Säure:

$\mathrm {2\,NO_{2}+H_{2}O\ \rightarrow \ HNO_{2}+HNO_{3}}$

Daher kann NO₂ formal als gemischtes Anhydrid von HNO₂ und HNO₃ betrachtet werden. In ähnlicher Weise lassen sich die Salze der Salpetrigen Säure, die Nitrite mit dem Anion NO₂⁻, durch Disproportionierung von Stickstoffmonoxid NO in konzentrierten Laugen bei hohen Temperaturen herstellen:

$\mathrm {4\,NO+2\,OH^{-}\ \rightarrow \ N_{2}O+2\,NO_{2}^{-}+\ H_{2}O}$

Als Zwischenprodukt entsteht hierbei Hyponitrit N₂O₂²⁻, das bei den Reaktionsbedingungen instabil ist und unter Freisetzung von Distickstoffmonoxid zerfällt. Im Labormaßstab lässt sich Salpetrige Säure aus der Reaktion von verdünnter Schwefelsäure mit Bariumnitritlösung synthetisieren.

Eigenschaften

Bindungsverhältnisse der Salpetrigen Säure

Sie lässt sich nicht als Reinstoff isolieren, da sie bei Erwärmung in einer Disproportionierungsreaktion zu Salpetersäure und Stickstoffmonoxid zerfällt:

$\mathrm {3\ HNO_{2}\ \longrightarrow \ HNO_{3}+2\ NO+H_{2}O}$

Versetzt man Salpetrige Säure mit alkalischen Lösungen, bilden sich die stabileren Nitrite. Beispielsweise entsteht bei der Reaktion von Salpetriger Säure mit verdünnter Natronlauge Natriumnitrit:

$\mathrm {HNO_{2}+NaOH\ \longrightarrow \ NaNO_{2}+H_{2}O}$

Da das Stickstoffatom in der Salpetrigen Säure die Oxidationsstufe +III besitzt, kann Salpetrige Säure durch starke Oxidationsmittel zu Salpetersäure oxidiert werden (Oxidationsstufe +V). So gelingt eine Oxidation der Salpetrigen Säure mit schwefelsaurer Kaliumpermanganatlösung:

$\mathrm {2\ {MnO_{4}}^{-}+5\ {NO_{2}}^{-}+6\ H^{+}\ \longrightarrow \ 2\ Mn^{2+}+5\ {NO_{3}}^{-}+3\ H_{2}O}$

Im sauren Milieu ist die Säure ein starkes Oxidationsmittel.

Gasförmige Salpetrige Säure besteht aus planaren Molekülen von cis- und trans-HNO₂, wobei das trans-Isomer um 2 kJ mol⁻¹ stabiler ist.

Nachweis

Eine einfache, aber nicht spezifische Nachweismethode ist die Oxidation von Iodid zu Iod durch Salpetrige Säure in saurer Lösung. Man bedient sich hierbei der Iod-Stärke-Reaktion, die schon sehr geringe Konzentrationen (wenige ppm) Salpetriger Säure durch den entstandenen Polyiodid-Stärke-Komplex mittels Blaufärbung anzeigt. Hierzu wird das sogenannte Kaliumiodidstärkepapier benutzt.

Spezifisch können Salpetrige Säure bzw. Nitrite mit Lunges Reagenz nachgewiesen werden, wobei sich ein roter Azofarbstoff bildet.

Gasförmiges Hydrogennitrit ist zudem über seine Absorption im nahen UV nachweisbar. Dies erlaubt die Messung von atmosphärischen Konzentrationen von salpetriger Säure, welche im urbanen Umfeld mit Konzentrationen von wenigen ppt bis einigen ppb auftritt .

Verwendung

Salpetrige Säure wird vor allem in der chemischen Industrie zur Herstellung von Diazoniumsalzen verwendet.

Toxizität

Salpetrige Säure ist ein Mutagen und hat eine negative Wirkung auf Organismen. Die Säure kann Cytosin in Uracil umwandeln. Uracil paart aber im Gegensatz zu Cytosin mit Adenin, weswegen sich das Basenpaar C-G nach zwei Replikationen zu T-A umwandelt (eine Punktmutation). Da Uracil jedoch in der DNA nicht vorkommt, werden solche Fehler relativ leicht erkannt und korrigiert.