褐色環反応
1、亜硝酸イオン NO2 や硝酸イオン NO3 は酸性下では以下のように酸化剤として働き、自身は一酸化窒素になる。 (この反応は、濃硫酸から水素イオンの供給が受けられる境界面で進行しやすい。)
N O 2 − + 2 H + + e − ⟶ N O + H 2 O {\displaystyle {\rm {NO_{2}^{-}+2H^{+}+e^{-}\longrightarrow NO+H_{2}O}}}
N O 3 − + 4 H + + 3 e − ⟶ N O + 2 H 2 O {\displaystyle {\rm {NO_{3}^{-}+4H^{+}+3e^{-}\longrightarrow NO+2H_{2}O}}}
2、一方、鉄(II)イオンは還元剤として働く。
F e 2 + ⟶ F e 3 + + e − {\displaystyle {\rm {Fe^{2+}\longrightarrow Fe^{3+}+e^{-}}}}
1,2の半反応式をまとめると、鉄(II)イオンが亜硝酸イオンや硝酸イオンを還元し、一酸化窒素が生じていることが分かる。
N O 2 − + 2 H + + F e 2 + ⟶ N O + F e 3 + + H 2 O {\displaystyle {\rm {NO_{2}^{-}+2H^{+}+Fe^{2+}\longrightarrow NO+Fe^{3+}+H_{2}O}}}
N O 3 − + 4 H + + 3 F e 2 + ⟶ N O + 3 F e 3 + + 2 H 2 O {\displaystyle {\rm {NO_{3}^{-}+4H^{+}+3Fe^{2+}\longrightarrow NO+3Fe^{3+}+2H_{2}O}}}