連二亞硝酸鈉

化合物

連二亞硝酸鈉是一種固態的離子化合物,化學式 Na
2
N
2
O
2
或(Na+
)2[ON=NO]2−[1]

連二亞硝酸鈉
英文名 Sodium hyponitrite
識別
CAS號 60884-94-8(水合物)  checkY
PubChem 24869787 10034601, 24869787
ChemSpider 8210166
SMILES
 
  • N(=N[O-])[O-].[Na+].[Na+]
InChI
 
  • 1S/H2N2O2.2Na/c3-1-2-4;;/h(H,1,4)(H,2,3);;/q;2*+1/p-2
InChIKey HLJWMCUZPYEUDI-UHFFFAOYSA-L
性質
化學式 Na2N2O2
莫耳質量 105.99 g·mol⁻¹
外觀 無色晶體
密度 2.466 g/cm3
熔點 100 °C(373 K)
沸點 335 °C(608 K)(分解)
溶解性 可溶
溶解性 不溶於乙醇
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

連二亞硝酸鈉中的連二亞硝酸根離子 N
2
O2−
2
有順反異構。反式異構體更常見,但順式異構體也是可被製備的,反應性比反式異構體高。[1][2]

反式異構體

反式連二亞硝酸鈉是無色的,可溶於水,不溶於乙醇乙醚[3][4]

製備

反式連二亞硝酸鈉可以由亞硝酸鈉鈉汞齊還原而成。[5][6][7]

2 NaNO2 + 4 Na(Hg) + 2 H2O → Na2N2O2 + 4 NaOH + 4 Hg

反式連二亞硝酸鈉是在1927年由A. W. Scott首次合成的。它反應了亞硝酸酯羥胺鹽酸鹽乙醇鈉[4][8]

RONO + NH2OH + 2 EtONa → Na2N2O2 + ROH + 2 EtOH

一種較早的方法由David Mendenhall英語David Mendenhall於1974年發表,為一氧化氮 (NO)和金屬乙二醇二甲醚甲苯二苯基甲酮的反應。這種鹽之後通過水提取。[9]

水合物

反式連二亞硝酸鈉的一系列水合物 Na
2
N
2
O
2
(H
2
O
)x已被報告,其中x 可以是2、3.5、4、5、6、7、8和9,[10][3][11]但有一些爭議。[12]

其中的結晶水只是困在晶格中,而不是和離子配位。[12]通過在五氧化二磷上乾燥水合物,然後將它們加熱至120°C,可以獲得無水物。[12]

反應

反式連二亞硝酸鈉溶液會和空氣中的二氧化碳 CO
2
反應,形成碳酸鈉[13]

液態N2O4會氧化反式連二亞硝酸鈉,形成過氧連二亞硝酸鈉 Na2+
2
[ON=NOO]2−)。[14][1]

順式異構體

順式連二亞硝酸鈉是一種白色晶體,不溶於極性非質子溶劑。不像反式異構體,它在水或質子溶劑中分解。[2]

製備

順式連二亞硝酸鈉可以由一氧化氮 (NO)通過 −50 °C的液氨中的而成。[1]

順式連二亞硝酸鈉是在1996年由Claus FeldmannMartin Jansen通過在77 kPa笑氣 N
2
O
中把氧化鈉 Na
2
O
加熱到360 °C兩小時而成。反應產生的順式連二亞硝酸鈉是白色微晶體。[8][2]

性質和反應

順式連二亞硝酸鈉在325 °C以上分解成氮氣原亞硝酸鈉[2]

3 Na
2
N
2
O
2
→ 2 Na
3
O
(NO
2
) + 2 N
2

它的反應性比反式異構體高。[1]

參見

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0-12-352651-5
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Claus Feldmann, Martin Jansen (1996), "cis-Sodium Hyponitrite - A New Preparative Route and a Crystal Structure Analysis". Angewandte Chemie International Edition in English, volume 35, issue 15, pages 1728–1730. doi:10.1002/anie.199617281
  3. ^ 3.0 3.1 Trambaklal Mohanlal Oza, Rajnikant Hariprasad Thaker (1955), "The Thermal Decomposition of Silver Hyponitrite". Journal of the American Chemical society, volume 77, issue 19, pages 4976–4980. doi:10.1021/ja01624a007
  4. ^ 4.0 4.1 A. W. Scott (1927), "Sodium Hyponitrite". J. Am. Chem. Soc., volume = 49, issue 4, pages = 986–987. doi:10.1021/ja01403a502
  5. ^ Addison, C. C.; Gamlen G. A.; Thompson, R. 70. The ultra-violet absorption spectra of sodium hyponitrite and sodium α-oxyhyponitrite : the analysis of mixtures with sodium nitrite and nitrate. J. Chem. Soc. 1952: 338. doi:10.1039/jr9520000338. 
  6. ^ Neumann, R. C., Jr. Bussey, R. J. High pressure studies. V. Activation volumes for combination and diffusion of geminate tert-butoxy radicals. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92 (8): 2440. doi:10.1021/ja00711a039. 
  7. ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  8. ^ 8.0 8.1 Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe. Chapter 15: The group 15 elements. Inorganic Chemistry 3rd. Pearson. 2008: 468. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  9. ^ G. David Mendenhall (1974), "Convenient synthesis of silver hyponitrite". Journal of the American Chemical society, volume 96, issue 15, page 5000. doi:10.1021/ja00822a054
  10. ^ James Riddick Partington and Chandulal Chhotalal Shah (1931), "Investigations on hyponitrites. Part I. Sodium hyponitrite: preparation and properties". Journal of the Chemical Society (Resumed), paper CCLXXXII, pages 2071-2080. doi:10.1039/JR9310002071
  11. ^ C.N. Polydoropoulos, S.D. Voliotis (1967), "Sodium hyponitrite hexahydrate". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, volume 29, issue 12, pages 2899–2901. doi:10.1016/0022-1902(67)80121-0
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 Gary L. Stucky, Jack L. Lambert, R. Dean Dragsdorf (1969), "The hydrates of sodium hyponitrite". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, volume 31, issue 1, pages 29–32 doi:10.1016/0022-1902(69)80050-3
  13. ^ Charlotte N. Conner, Caroline E. Donald, Martin N. Hughes, Christina Sami (1989), "The molar absorptivity of sodium hyponitrite". Polyhedron, volume 8, issue 21, pages 2621-2622. doi:10.1016/S0277-5387(00)81166-3
  14. ^ M. N. Hughes and H. G. Nicklin (1969), "The action of dinitrogen tetroxide on sodium hyponitrite". Journal of the Chemical Society D: Chemical Communications, volume 1969, issue 2, page 80a. doi:10.1039/C2969000080A