连二次硝酸

连二次硝酸（化学式：H₂N₂O₂），也称为连二亚硝酸、连二次亚硝酸（Hyponitrous acid），无色小片状晶体，是氮的含氧酸之一。可溶于水和乙醇。是硝酰胺（H₂N-NO₂）的异构体。

连二次硝酸
IUPAC名 diazenediol
英文名	Hyponitrous acid
别名	连二亚硝酸、 连二次亚硝酸
识别
CAS号	14448-38-5  N
PubChem	61744
ChemSpider	55636
InChI	1S/H2N2O/c3-1-2-4/h(H,1,4)(H,2,3)
InChIKey	NFMHSPWHNQRFNR-UHFFFAOYSA-N
Gmelin	141300
3DMet	B00354
ChEBI	14428
KEGG	C01818
性质
化学式	H2N2O2
摩尔质量	62.0282 g·mol⁻¹
外观	白色晶体
溶解性（水）	可溶于水
溶解性（其他）	易溶于乙醇，在氯仿、乙醚 和苯中的溶解度稍差
危险性
主要危害	干燥时具爆炸性
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

性质

结构写作HO-N=N-OH，有顺式和反式两种，反式较稳定。固态时为反式结构。^[1]无色晶体，干燥时极易爆炸，水溶液较稳定，但仍会按下式分解，生成一氧化二氮和水：

${\displaystyle {\rm {H_{2}N_{2}O_{2}=N_{2}O+H_{2}O\,}}}$

但因为此反应不可逆，故不该将${\displaystyle {\rm {N_{2}O\,}}}$视为它的酸酐。

25°C，pH为1-3的水中，该分解反应半衰期为16天。^[1]

连二次硝酸的水溶液为二元弱酸，pk_a1 = 7.21，pK_a2= 11.54。在碱溶液中稍稳定。

${\displaystyle {\rm {H_{2}N_{2}O_{2}\rightleftharpoons H^{+}+HN_{2}O_{2}^{-};\quad pK_{a_{1}}=7.21\,}}}$

${\displaystyle {\rm {HN_{2}O_{2}^{-}\rightleftharpoons H^{+}+N_{2}O_{2}^{2-};\quad pK_{a_{2}}=11.54\,}}}$

制备

用钠汞齐在水中还原亚硝酸或亚硝酸盐（如亚硝酸钠），可以得到反式-连二次硝酸盐：^[2][3][4]

${\displaystyle {\rm {2NaNO_{2}+4Na_{\text{(aq)}}{\rm {+2H_{2}O=Na_{2}N_{2}O_{2}+4NaOH}}}}}$

用硝酸银与水中的连二次硝酸钠作用，可以得到黄色不溶的连二次硝酸银：

${\displaystyle {\rm {Na_{2}N_{2}O_{2}+2AgNO_{3}=Ag_{2}N_{2}O_{2}\downarrow +2NaNO_{3}\,}}}$

连二次硝酸银与无水氯化氢在乙醚中反应后，过滤除去反应产生的氯化银，待滤液中的乙醚蒸发后，可以得到无色的连二次硝酸晶体：^[1]

${\displaystyle {\rm {Ag_{2}N_{2}O_{2}+2HCl_{(g)}=H_{2}N_{2}O_{2}+2AgCl\downarrow \,}}}$

反应

与碱金属或碱金属氢氧化物作用成盐。固体与氢氧化钾接触时即起火燃烧。连二次硝酸可以生成两种盐，一种是含[HON=NO]⁻的酸式盐，另一种是含[ON=NO]²⁻的正盐。

${\displaystyle {\rm {H_{2}N_{2}O_{2}+2Na=Na_{2}N_{2}O_{2}+H_{2}\uparrow \,}}}$

连二次硝酸在不同的酸碱介质中，表现出还原性和氧化性，但以前者为主，因此常用作还原剂。它被碘氧化的反应可用于连二次硝酸的分析。^[5]

${\displaystyle {\rm {H_{2}N_{2}O_{2}+3I_{2}+3H_{2}O=HNO_{3}+HNO_{2}+6HI\,}}}$

连二次硝酸的稀溶液可将亚硝酸氧化为硝酸：

${\displaystyle {\rm {H_{2}N_{2}O_{2}+HNO_{2}=HNO_{3}+N_{2}\uparrow +H_{2}O\,}}}$

参见

• 次硝酸（H-N=O）；
• 连二次硝酸盐

参考资料

1. Wiberg, Egon; Arnold F. Holleman. Inorganic Chemistry. Elsevier. 2001. ISBN 0123526515. 引文使用过时参数coauthors (帮助)
2. A. F. Hollemann, E. Wiberg. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter & Co. Berlin 1995, 101. Auflage, ISBN 3-11-012641-9
3. Brauer, G. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 1 2nd. Academic Press. 1963: 492-6.
4. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
5. 项斯芬、严宣申、曹庭礼．《无机化学丛书》第四卷，氮磷砷分族．北京：科学出版社．页123．ISBN 7030028279．