一、基础信息与物理特性
亚硝酸是氮元素的+3价含氧酸,化学式为HNO₂,CAS号为7782-77-6,分子量为47.0134,其IUPAC标准名称为Nitrous acid,也可称为亚硝酰氢氧化物(Nitrosyl hydroxide)。纯态亚硝酸极不稳定,常温常压下难以稳定存在,通常以水溶液形式应用,浓度较高时呈淡蓝色,0.1mol/L的水溶液pH值约为2-3,属于无机弱酸,酸性弱于盐酸、硫酸等强酸,但强于醋酸(乙酸)。
其物理形态可表现为无色或淡黄色气体,具有刺激性气味,易溶于水,气体状态下的标准焓变为-18.34 kcal/mol,标准熵为59.610 cal/(mol·K),热容量随温度变化呈现特定规律,在298K至6000K范围内有明确的热力学参数取值。
二、化学性质
不稳定性:亚硝酸受热、光照或浓度过高时易分解,常温下分解速率较慢,但浓度超过5%或温度高于30℃时,分解速度显著加快,分解反应式为3HNO₂=HNO₃+2NO↑+H₂O,生成硝酸、一氧化氮(NO)和水,这也是其难以纯态保存的核心原因。
氧化还原性:兼具氧化性与还原性,是其核心化学特性。作为氧化剂时,常见还原产物为NO,例如与碘化钾反应:2HNO₂+2KI+2HCl=2KCl+I₂+2NO↑+2H₂O;作为还原剂时,可被高锰酸钾等强氧化剂氧化为硝酸(HNO₃)。
重氮化反应特性:在酸性条件(如盐酸环境)下,可与芳香胺类化合物(如苯胺)反应生成重氮盐(Ar-N₂⁺Cl⁻),该反应需严格控制温度在0-5℃,避免重氮盐分解,这一特性是其在有机合成中的关键应用基础。