原硝酸盐

原硝酸盐
IUPAC名 Orthonitrate
识别
CAS号	54991-46-7 ^Y
PubChem	139047089（原硝酸钾）
SMILES	[N+]([O-])([O-])([O-])[O-]
InChI	1S/NO4/c2-1(3,4)5/q-3
InChIKey	QKSQKFHZSYXUGK-UHFFFAOYSA-N
性质
化学式	NO3− 4
摩尔质量	78.006 g·mol⁻¹
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

原硝酸盐（英語：Orthonitrate），化学式NO3−
4，是原硝酸的盐，发现于1977年。^[1]目前只发现两种原硝酸盐：原硝酸钠（Na₃NO₄）和原硝酸钾（K₃NO₄）。对应的酸原硝酸也称作正硝酸，是一种氮的含氧酸，化学式为H
3NO
4。由于原硝酸会脱水生成硝酸，目前还没有制得这种酸。原硝酸钠和原硝酸钾可以由对应的金属硝酸盐和金属氧化物在高温^[2]高压（数GPa）下反应而成。^[3]

${\displaystyle {\rm {\ NaNO_{3}+Na_{2}O\rightarrow Na_{3}NO_{4}}}}$（银坩埚，300°C，7天）

原硝酸钠为白色晶体，对二氧化碳和水极敏感：

${\displaystyle {\rm {\ Na_{3}NO_{4}+CO_{2}{\xrightarrow {H_{2}O}}NaNO_{3}+Na_{2}CO_{3}}}}$

原硝酸钠加热时分解：

${\displaystyle {\rm {\ 2Na_{3}NO_{4}{\xrightarrow {500^{o}C}}2NaNO_{2}+2Na_{2}O+O_{2}\uparrow }}}$

原硝酸根离子具有正四面体构型，键长出乎意料地小，只有139pm。这说明N-O单键具有显著的极性相互作用，因为氮原子的d轨道（3d）能量太高几乎不能参与成键。这也说明解释磷酸根、硫酸根、高氯酸根离子键长缩短时无需引入d-pπ键的概念。^[4]

参考资料

1. Jansen, Martin. Detection of an Orthonitrate by Vibrational Spectroscopy: Na₃NO₄. Angewandte Chemie International Edition in English. August 1977, 16 (8): 534–535. doi:10.1002/anie.197705341. 
2. Jansen, Martin. Crystal Structure of Na₃NO₄. Angewandte Chemie International Edition in English. 1979-08-31, 18 (9): 698–699. doi:10.1002/anie.197906982. 
3. Quesada Cabrera, R.; Sella, A.; Bailey, E.; Leynaud, O.; McMillan, P.F. High-pressure synthesis and structural behavior of sodium orthonitrate Na₃NO₄ (PDF). Journal of Solid State Chemistry. April 2011, 184 (4): 915–920. Bibcode:2011JSSCh.184..915Q. doi:10.1016/j.jssc.2011.02.013. 
4. Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.