Ortonitrato
L'ortonitrato è un ossoanione tetraedrico (simmetria Td) dell'azoto pentavalente, di formula NO43–,[2] o anche +N(–O–)4.[3] L'atomo di azoto reca su di sé una carica formale positiva, come nello ione nitrato, e lega 4 ioni O– con legami semplici,[3] e N è ibridato sp3. Fu scoperto nel 1977[4] e lo si conosce nei suoi due sali incolori di sodio (Na3NO4) e di potassio (K3NO4).
| Ortonitrato | |
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| Nome IUPAC | |
| Ortonitrato[1] | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | NO43- |
| Massa molecolare (u) | 78,006 |
| Aspetto | incolore |
| Numero CAS | |
| PubChem | 139047089 |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
 
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| attenzione | |
| Frasi H | --- |
| Consigli P | --- |
L'ortonitrato non va confuso con il perossinitrato NO4–, che differisce per carica e per connettività (O2N–O–O–).
Lo ione è precisamente isoelettronico con lo ione ortocarbonato CO44– ed è anche isoelettronico di valenza dell'ortosilicato (SiO44–), dell'ortofosfato (PO43–), del solfato (SO42–) e del perclorato (ClO4–).[5] L'acido corrispondente sarebbe l'acido ortonitrico H3NO4, analogo formalmente all'acido ortofosforico, ma attualmente H3NO4 non è conosciuto, come pure l'acido ortocarbonico H4CO4.
La distanza di legame N–O è pari a 139 pm,[2] che è una distanza notevolmente maggiore di quella analoga nello ione nitrato NO3– (122 pm),[6] sove N è però ibridato sp2, ma comunque è solo appena più corta del valor medio di un legame singolo N–O (140 pm[7]).
Sintesi modifica
Sono stati preparati gli ortonitrati di sodio e di potassio per reazione tra l'ossido del metallo e il suo nitrato:
la reazione viene condotta ad alta temperatura[8] (300 °C) e a pressioni di diversi GPa per 3 giorni.[9] Una reazione del tutto analoga fornisce l'ortonitrato di potassio. Qui lo ione nitrato NO3– agisce formalmente come acido di Lewis nei confronti dello ione ossido O2–.[10]
Reazioni modifica
Gli ortonitrati sono estremamente sensibili all'umidità dell'aria e all'anidride carbonica; con l'acqua si idrolizza riformando il nitrato di partenza:
- Na3NO4 + H2O → NaNO3 + 2 NaOH
Reagiscono con la CO2 dell'aria formando nitrati e carbonati:
- Na3NO4 + CO2 → NaNO3 + Na2CO3
A 500 °C si decompongono a nitriti e ossidi metallici, rilasciando ossigeno:
- 2 K3NO4 → 2 KNO2 + 2 K2O + O2↑
Note modifica
- ^ Nomenclature of Inorganic Chemistry : IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), Cambridge, The Royal Society of Chemistry, 2005, p. 315, ISBN 978-0-85404-438-2.
- ^ a b N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, pp. 471-472, ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ a b Catherine E. Housecroft e Alan G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 3ª ed., Pearson Prentice Hall, 2008, p. 472, ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ (EN) Martin Jansen, Detection of an Orthonitrate by Vibrational Spectroscopy: Na3NO4, in Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 16, n. 8, 1977-08, pp. 534–535, DOI:10.1002/anie.197705341. URL consultato il 5 marzo 2023.
- ^ Jan Reedijk, Kenneth Reinhard Poeppelmeier e T. Chivers, Comprehensive inorganic chemistry II : from elements to applications, Elsevier, 2013, ISBN 978-0-08-096529-1, OCLC 855785972. URL consultato il 6 marzo 2023.
- ^ N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 469, ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ J. E. Huheey, E. A. Keiter e R. L. Keiter, Chimica Inorganica, Principi, Strutture, Reattività, Piccin, 1999, pp. A-25 - A-33, ISBN 88-299-1470-3.
- ^ (EN) Martin Jansen, Crystal Structure of Na3NO4, in Angewandte Chemie International Edition in English, vol. 18, n. 9, 1979-09, pp. 698–699, DOI:10.1002/anie.197906982. URL consultato il 6 marzo 2023.
- ^ (EN) R. Quesada Cabrera, A. Sella e E. Bailey, High-pressure synthesis and structural behavior of sodium orthonitrate Na3NO4, in Journal of Solid State Chemistry, vol. 184, n. 4, 1º aprile 2011, pp. 915–920, DOI:10.1016/j.jssc.2011.02.013. URL consultato il 5 marzo 2023.
- ^ (DE) Arnold F. Holleman, Egon Wiberg e Nils Wiberg, Anorganische Chemie, 103ª ed., De Gruyter, 2017, p. 835, ISBN 978-3-11-026932-1.
Bibliografia modifica
- N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chimica degli elementi, vol I. Piccin. ISBN 88-299-1022-8
