dwutlenek azotu

Azot pierwiastek o liczbie atomowej 7 znajduje się 5 grupy układu okresowego Mendelejewa. Ten dwuatomowy gazu w normalnych warunkach wystarczająco obojętne. W atmosferze ziemskiej, odpowiada on za trzy kwartały. Element charakteryzuje następujących stanów utlenienia: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Jest częścią wielu związków. Jednym z nich jest czerwonawo-brązowy toksyczny gaz (charakteryzującej się zdolnością do podrażnia układ oddechowy, powodując obrzęk w wysokich stężeniach), zawierającym charakterystyczny ostry ostry zapach – dwutlenek azotu. Wzór jest NO2. Masa molowa 46,01 g / mol. Gęstość 2,62 g / dmł. Temperatura wrzenia: 21 ° C Po rozpuszczeniu w wodzie reaguje z nim. Współczynnik załamania światła 1,449 (przy 20 ° C).

Dwutlenek azotu odgrywa ważną rolę w chemii atmosfery, w tym tworzeniu ozonu troposferycznego. Jednocześnie jest głównym zanieczyszczeniem powietrza, związek pośredni w syntezie w przemyśle kwasu azotowego, które wytwarzane są miliony ton rocznie. Jest to jeden z kilku tlenków azotu (binarne nieorganiczne związki azotu i tlenu) z utleniania;

I – tlenek azotu N2O;
II – NO Tlenek azotu;
III – diazotu trójtlenek N2O3;
IV – NO2 dwutlenek azotu i tetratlenek diazotu N2O4;
V – pięciotlenek dwuazotu, N2O5;
trinitroamid N (NO2), +3.

Dwutlenek azotu łatwo skroplony. On jest cięższy od powietrza. W normalnych warunkach, NO2 zmieszano (w przybliżeniu 1: 1) bezbarwnej substancji (jego dimer) N2O4. Chemia NO2 jest dobrze poznana.

Przez reakcję z wodą poddaje się hydrolizie, powstały dwie tworzą kwas (azotu i azotu) 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

Reakcje z solami metali alkalicznych są wykonane jak te dwa kwasy: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Jest silnym utleniaczem zdolne do utleniania SO2 do SO3. W ten sposób jest oparty właściwości azotu kwas siarkowy. W średniej NO2 wiele substancji, w tym związki organiczne, siarka, węgiel i fosfor, palić.

dwutlenku azotu jest zasadniczo wytwarzany przez utlenianie tlenku azotu atmosferycznego tlenu O2 + 2NO → 2NO2

W laboratorium, NO2 wytwarzać w dwu etapach: odwodnienia kwasu azotowego do pięciotlenek azotu, który następnie rozkłada termicznie:

2HNO3 → N2O5 + H2O

2N2O5 → 4NO2 + O2.

W wyniku termicznego rozkładu niektórych azotanów metali mogą być również przygotowane NO2:

2PB (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Tlenek może być utworzony w reakcji kwasu azotowego (stężony) z metalami (na przykład miedzi):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO 3) 2 + 2H2O.

Pod wpływem kwasu azotowego (stężony) dodawanie cyny w dwutlenek azotu, kwas cynowy utworzony jako produkt ubocznych:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Niektóre źródła Oxide N2O4 (IV), o których mowa, jak czterotlenek azotu. Ale to jest mylące, ponieważ substancja jest diazotu osmu. NO2 występuje w równowadze z bezbarwnego N2O4 gazowego: 2NO2↔N2O4.

Ponieważ ta równowaga jest egzotermiczna, to jest przesunięte w bok NO2 w wyższych temperaturach, a na dolnym – w kierunku N2O4. Publikacjach Deamer'a przechodzi w stan stały w temperaturze minus 11,2 ° C W temperaturze 150 ° rozkłada: N2O4 → 2NO2, następnie 2NO2 → 2 NO + O2.

kwas azotowy powoli uwalnia NO2, co daje charakterystyczną barwę żółtą większości próbek z tego kwasu:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Dwutlenek azotu łatwo wykryć zapach nawet w niskich stężeniach, wdychanie oparów należy unikać. Jednym potencjalnym źródłem NO2 się dymiący kwas azotowy, który rozdziela NO2 w temperaturze powyżej 0 ° C. Objawy zatrucia (obrzęk płuc), zazwyczaj pojawiają się po inhalacji potencjalnie śmiertelnych dawek kilku godzin. Istnieją pewne dowody na to, że długotrwałe wystawienie na NO2 przy stężeniach powyżej 40-100 mg / m może zmniejszać funkcję płuc i zwiększenie ryzyka objawów oddechowych. W badaniach niektórych naukowców ustanowił związek między stężeniem NO2 i zespołu nagłej śmierci niemowląt.

Dwutlenek azotu utworzone w większości procesów spalania, w której powietrze jest stosowane jako utleniacza.

W podwyższonych temperaturach azotu łączy się z tlenem tworząc tlenki azotu O2 + N2 → 2NO, to nie jest utleniony w powietrzu z wytworzeniem ditlenku O2 + 2NO → 2NO2:

W normalnych warunkach stężenie atmosferyczne jest procesem bardzo powolnym.
Najbardziej prawdopodobnym źródłem NO2 są silniki spalinowe, elektrownie cieplne oraz, w mniejszym stopniu, celulozownie.
grzejników i pieców gazowego źródła tego tlenku. Wymagany azot wprowadza się nadmiar powietrza do spalania, który jest przekształcany do postaci tlenków azotu w wysokich temperaturach.
W gospodarstwach domowych nafty grzejniki i nagrzewnice gazowe są również źródła NO2.
Dwutlenek azotu generowane w atmosferze badania jądrowego (czerwonawego grzyb).
Niektóre obszary rolne jego stężenia powierzchniowych można osiągnąć 30 g / m³.
NO2 jest również naturalnie produkowane przez grzmot, deszcz.