Azotany

Jon azotanowy
struktury rezonansowe jonu azotanowego
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	NO−3
Masa molowa	62,00 g/mol
SMILES [N+](=O)([O-])[O-]
Identyfikacja
PubChem	943
Budowa Typ hybrydyzacji i VSEPR sp2

Azotany (nazwa systematyczna: trioksydoazotany(1−); w systemie Stocka: azotany(V)) − sole lub estry kwasu azotowego HNO₃.

Struktura azotanów

Wszystkie azotany zawierają jon azotanowy NO−3. Jon ten wykazuje strukturę płaską. Atom azotu jest w stanie hybrydyzacji sp². Zhybrydyzowane orbitale tworzą wiązania σ z trzema atomami tlenu. Ponadto, pokrywanie się niezhybrydyzowanego, prostopadłego do płaszczyzny cząsteczki orbitalu p z odpowiednimi orbitalami p atomów tlenu powoduje utworzenie zdelokalizowanych orbitali π. Poza tym, wokół każdego atomu tlenu zlokalizowane są po dwie niewiążące pary elektronowe. Zgodnie z powyższym, wszystkie wiązania N−O są równocenne. Ich długość wynosi 124 pm, a kąt pomiędzy nimi 120°.

W przypadku przyjęcia przez jon azotanowy kationu, np. metalu czy wodoru i utworzenia soli lub kwasu azotowego, jedna z niewiążących par elektronowych jednego z atomów tlenu jest zużywana na utworzenie z nim wiązania σ. W efekcie następuje wydłużenie wiązania tego atomu tlenu z atomem azotu, a także powiększenie się kąta pomiędzy wiązaniami atomu azotu z pozostałymi atomami tlenu i nieznacznym ich skróceniem.

Dane ogólne

Azotany są krystalicznymi substancjami, rozpuszczalnymi w wodzie, oprócz nielicznych azotanów zasadowych, mają silne właściwości utleniające w szczególności po stopieniu. Natomiast w roztworach nie posiadają takich właściwości.

Azotany otrzymuje się w reakcji: kwas azotowy + metal lub tlenek/wodorotlenek/węglan metalu.

Azotany należą do V grupy analitycznej anionów, wykrywa się je za pomocą m.in. próby obrączkowej.

Mogą występować w przyrodzie jako minerały saletry, np. saletra chilijska (nitronatryt), saletra indyjska (nitrokalit).

Znajdują zastosowanie jako nawozy mineralne, materiały wybuchowe, do produkcji barwników, w lecznictwie oraz jako topniki.

Wobec estrów kwasu azotowego zamiast nazwy „azotan związku” (np. azotan celulozy) używa się często niezbyt poprawnej nazwy „nitrozwiązek” (np. nitroceluloza) przysługujących związkom zawierającym grupę nitrową (−NO₂) połączoną bezpośrednio z atomem węgla. Wynika to ze względów historycznych i głębokiego zakorzenienia tych nazw.

Ważniejsze azotany nieorganiczne

• azotan amonu
• azotan potasu
• azotan sodu
• azotan wapnia
• azotan baru
• azotan srebra(I)
• azotan bizmutu(III)
• azotan miedzi(I)
• azotan ołowiu(II)
• azotan złota
• azotan bizmutylu
• azotan magnezu
• azotan cynku

Ważniejsze azotany organiczne (estry kwasu azotowego)

• nitrogliceryna
• nitroglikol
• nitroceluloza
• nitromannit

Azotany w akwarium

Azotany są końcowym produktem przemiany azotowej tzw. cyklu azotowego realizowanym przez bakterie nitryfikacyjne, odpadowych białek, mocznika oraz amoniaku. W akwarium pochłaniają je rośliny oraz w mniejszym stopniu glony, a usuwane są poprzez przekształcenie do wolnego azotu przez beztlenowe bakterie denitryfikacyjne w specjalnym filtrze (denitryfikatorze), przez tzw. strefy beztlenowe w podłożu lub podmianę wody. Azotany są uważane za najmniej szkodliwe ze wszystkich związków azotowych. Dopuszczalne krótkotrwałe stężenie dla ryb w akwariach słodkowodnych wynosi do 50 mg/l. Organizmy morskie mają znacznie mniejszą tolerancję, np. koralowce wymagają zawartości poniżej 5 mg/l.

Azotany w wodociągowej wodzie pitnej

Polskie i europejskie prawo dopuszcza zawartość azotanów do 50 mg/l.

Zobacz też

• azotyny
• saletry
• cykl azotowy