Το διοξείδιο του αζώτου

χημικό στοιχείο άζωτο με ατομικό αριθμό 7 βρίσκεται 5 ομάδα του περιοδικού συστήματος Μεντελέγιεφ. Αυτό διατομικό αέριο υπό κανονικές συνθήκες επαρκώς αδρανές. Στην ατμόσφαιρα της Γης, που αντιπροσωπεύει τα τρία τέταρτα. Το στοιχείο χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες καταστάσεις οξείδωσης: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Είναι μέρος πολλών ενώσεων. Το ένα είναι ένα κοκκινωπό-καφέ τοξικά αέρια (που χαρακτηρίζεται από την ικανότητα να ερεθίσουν την αναπνευστική οδό, προκαλώντας πνευμονικό οίδημα σε υψηλές συγκεντρώσεις), που έχει μία χαρακτηριστική απότομη, πικάντικη οσμή - είναι το διοξείδιο του αζώτου. Ο τύπος είναι ΝΟ2. Μοριακή μάζα 46.01 g / mol. Πυκνότητα 2,62 g / dm³. Σημείο ζέσης 21 ° C. Όταν διαλυθεί σε νερό αντιδρά με αυτό. Ο δείκτης διάθλασης του 1.449 (σε 20 ° C).

Το διοξείδιο του αζώτου παίζει σημαντικό ρόλο στην ατμοσφαιρική χημεία, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού του τροποσφαιρικού όζοντος. Ταυτόχρονα, είναι μια σημαντική ατμοσφαιρικών ρύπων και ενδιάμεσα στη βιομηχανική σύνθεση του νιτρικού οξέος, τα οποία παράγονται εκατομμύρια τόνους κάθε χρόνο. Αυτό είναι ένα από τα πολλά οξειδίων του αζώτου (δυαδική ανόργανες ενώσεις αζώτου και οξυγόνου) με οξείδωση:

• Ι - N2O οξείδιο του αζώτου?

• II - NO μονοξείδιο του αζώτου?

• III - του αζώτου τριοξείδιο του N2O3?

• IV - ΝΟ2 διοξειδίου του αζώτου και τετροξειδίου του διαζώτου Ν2Ο4?

• V - του αζώτου πεντοξείδιο, Ν2Ο5?

• trinitramide N (NO2) 3.

Το διοξείδιο του αζώτου υγροποιείται εύκολα. Αυτός είναι βαρύτερο από τον αέρα. Υπό κανονικές συνθήκες ΝΟ2 αναμιγνύεται (περίπου 1: 1) για να άχρωμη ουσία (διμερές του) Ν2Ο4. χημεία NO2 είναι καλά κατανοητή.

Με αντίδραση με το νερό υδρολύεται, το προκύπτον δύο σχηματίζεται οξέος (υποξείδιο και νιτρικό): 2NO2 + H2O → ΗΝΟ2 + ΗΝΟ3.

Σε Οι αντιδράσεις με αλκαλικά άλατα που σχηματίζονται ως αυτά τα δύο οξέα: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό ικανό να οξειδώνει SO2 σε SO3. Σε αυτή τη μέθοδο βασίζεται ακίνητο υποξείδιο θειικό οξύ. Τα μεσαίου ΝΟ2 πολλές ουσίες, συμπεριλαμβανομένων των οργανικών ενώσεων, θείου, άνθρακα και φωσφόρου, έγκαυμα.

Το διοξείδιο του αζώτου παράγεται γενικά από την οξείδωση του οξειδίου του αζώτου ατμοσφαιρικού οξυγόνου: Ο2 + 2NO → 2NO2

Στο εργαστήριο, ΝΟ2 παρασκευάζεται σε δύο στάδια: αφυδάτωση του νιτρικού οξέος προς διαζώτου πεντοξείδιο, το οποίο στη συνέχεια αποσυντίθεται θερμικώς:

2HNO3 → Ν2Ο5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Ως αποτέλεσμα της θερμικής αποσύνθεσης μερικών νιτρικά μετάλλων μπορούν επίσης να παρασκευαστούν NO2:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Το οξείδιο μπορεί να σχηματιστεί με αντίδραση νιτρικό οξύ (συμπυκνωμένο) από μέταλλα (π.χ., χαλκός):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (ΝΟ3) 2 + 2H2O.

Κάτω από την επίδραση του νιτρικού οξέος (συμπυκνωμένο) η προσθήκη κασσιτέρου προς το διοξείδιο του αζώτου, κασσιτέρου οξέος που σχηματίζεται ως προϊόν από-:

4HNO3 + Sn → Η2Ο + H2SnO3 + 4NO2.

Ορισμένες πηγές οξείδιο Ν2Ο4 (IV) αναφέρεται ως τετροξείδιο του αζώτου. Αλλά αυτό είναι ψευδεπίγραφος, όπως η ουσία είναι τετροξειδίου του αζώτου. ΝΟ2 υπάρχει σε ισορροπία με το άχρωμο Ν2Ο4 αερίου: 2NO2↔N2O4.

Δεδομένου ότι η ισορροπία είναι εξώθερμη, αυτό μετατοπίζεται προς την πλευρά του NO2 σε υψηλότερες θερμοκρασίες και σε χαμηλότερες - προς Ν2Ο4. Deamer περνά μέσα στο στερεά κατάσταση σε θερμοκρασία μείον 11,2 ° C. Σε θερμοκρασία 150 βαθμών αποσυντίθεται: Ν2Ο4 → 2NO2, τότε 2NO2 → 2NO + O2.

Νιτρικό οξύ βραδέως απελευθερώνει ΝΟ2, η οποία δίνει το χαρακτηριστικό κίτρινο χρώμα της πλειοψηφίας των δειγμάτων αυτού του οξέος:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Το διοξείδιο του αζώτου ανιχνεύεται εύκολα λόγω οσμής ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις, θα πρέπει να αποφεύγεται η εισπνοή του ατμού. Μία πιθανή πηγή ΝΟ2 ατμίζοντος νιτρικού οξέος το οποίο κατανέμει ΝΟ2 σε θερμοκρασίες πάνω από 0 βαθμούς. δηλητηρίαση συμπτώματα (πνευμονικό οίδημα) εμφανίζονται συνήθως μετά την εισπνοή των δυνητικά θανατηφόρων δόσεων σε λίγες ώρες. Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι η μακροπρόθεσμη έκθεση σε ΝΟ2 σε συγκεντρώσεις πάνω από 40-100 mg / m³ μπορεί να μειώσει την πνευμονική λειτουργία και να αυξήσει τον κίνδυνο αναπνευστικών συμπτωμάτων. Σε μελέτες ορισμένων επιστήμονες καθιερωθεί μια σύνδεση μεταξύ της συγκέντρωσης του ΝΟ2 και το σύνδρομο αιφνίδιου βρεφικού θανάτου.

Το διοξείδιο του αζώτου που σχηματίζονται στις περισσότερες διεργασίες καύσης όπου χρησιμοποιείται αέρας ως οξειδωτικό.

Σε ανυψωμένες θερμοκρασίες, το άζωτο ενώνεται με το οξυγόνο για να σχηματίσει μονοξείδιο του αζώτου: Ο2 + N2 → 2NO, τότε ΝΟ οξειδώνεται στον αέρα για να σχηματίσει διοξείδιο του O2 + 2NO → 2NO2:

1. Υπό κανονικές ατμοσφαιρική συγκέντρωση είναι μια πολύ αργή διαδικασία.

2. Η πλέον πιθανή πηγή ΝΟ2 οι μηχανές εσωτερικής καύσεως, θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και, σε μικρότερο βαθμό, μύλοι πολτού.

3. θερμοσίφωνες και φούρνοι αερίου είναι επίσης πηγές του οξειδίου. Απαιτούμενα άζωτο εισάγεται σε περίσσεια αέρα καύσης, η οποία μετατρέπεται σε οξείδια του αζώτου σε υψηλές θερμοκρασίες.

4. Στα νοικοκυριά κηροζίνη θερμάστρες και θερμάστρες αερίου είναι επίσης πηγές ΝΟ2.

5. διοξειδίου του αζώτου παράγεται σε ατμοσφαιρική πυρηνικών δοκιμών (κοκκινωπό χρώμα μανιτάρι σύννεφο).

6. Ορισμένες αγροτικές περιοχές των συγκεντρώσεων επιφάνειά του μπορεί να φτάσει τα 30 g / m³.

7. ΝΟ2 επίσης παράγεται φυσιολογικά από κεραυνό, βροχή.