Ион нитрония - Nitronium ion

Не путать с Нитрозоний, отдельный азотно-кислородный катион.
Ион нитрония
Скелетная формула нитрония с добавлением некоторых размеров
Модель космического заполнения нитрония
Шар и палочка модель из нитрония
Имена
Систематическое название ИЮПАК
Диоксидоназот (1+)[1]
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
Характеристики
НЕТ+
2
Молярная масса46.005 г · моль−1
Термохимия
233,86 Дж · К−1 моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

В ион нитрония, NО+
2, это катион. Это ониевый ион из-за его четырехвалентного атома азота и заряда +1, аналогично в этом отношении аммоний. Он создается удалением электрона из парамагнитный диоксид азота молекула, или протонирование из азотная кислота (с удалением H2О).[2]

Он достаточно стабилен, чтобы существовать в нормальных условиях, но, как правило, является реактивным и широко используется в качестве электрофил в нитрование других веществ. В ион генерируется на месте для этого путем смешивания концентрированных серная кислота и концентрированный азотная кислота согласно равновесие:

ЧАС2ТАК4 + HNO3 → HSO−
4 + НЕТ+
2 + H2О

Структура

Ион нитрония изоэлектронный с углекислый газ и оксид азота, и имеет такую ​​же линейную структуру и валентный угол 180 °. По этой причине он имеет такой же колебательный спектр, что и углекислый газ. Исторически ион нитрония был обнаружен Рамановская спектроскопия, потому что его симметричный участок активен в рамановском режиме, но не активен в инфракрасном диапазоне. Рамановский симметричный участок был впервые использован для идентификации иона в нитрующих смесях.[3]

Соли

Несколько стабильных солей нитрония с анионами слабой нуклеофильность можно изолировать. К ним относятся перхлорат нитрония (НЕТ+
2ClO−
4), тетрафторборат нитрония (НЕТ+
2BF−
4), нитроний гексафторфосфат (НЕТ+
2ПФ−
6), гексафторарсенат нитрония (НЕТ+
2AsF−
6) и нитроний гексафторантимонат (НЕТ+
2SbF−
6). Это все очень гигроскопичный соединения.[4]

Твердая форма пятиокись азота, N2О5, фактически состоит из нитрония и нитрат ионов, так что это ионное соединение, [НЕТ+
2][НЕТ−
3], а не молекулярное твердое вещество. Однако пятиокись азота в составе жидкость или же газообразный состояние молекулярный и не содержит ионов нитрония.[2][5]

Родственные виды

Соединения нитрилфторид, НЕТ2F и нитрилхлорид, НЕТ2Cl не являются солями нитрония, а являются молекулярными соединениями, о чем свидетельствуют их низкие температуры кипения (−72 ° C и −6 ° C соответственно) и короткая длина связи N – X (N – F 135 мкм, N – Cl 184 мкм).[6]

Добавление одного электрона образует нейтральный нитрил радикальный, НЕТ•
2; на самом деле это довольно стабильно и известно как соединение диоксид азота.

Родственные отрицательно заряженные частицы НЕТ−
2, то нитрит ион.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «диоксидоназот (1+) (CHEBI: 29424)». Химические объекты, представляющие биологический интерес (ChEBI). Великобритания: Европейский институт биоинформатики.
  2. ^ а б Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ^ Ingold, C.K .; Миллен, Д. Дж .; Пул, Х. Г. (1946). «Спектроскопическая идентификация иона нитрония». Природа (158): 480–481.
  4. ^ Кеннет Шофилд (1980). Ароматическое нитрование. CUP Архив. п. 88. ISBN  0-521-23362-3.
  5. ^ https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.454679
  6. ^ Ф. А. Коттон и Г. Уилкинсон, Advanced Inorganic Chemistry, 5-е издание (1988), Wiley, p.333.