Оксид азота(IV) (диоксид азота, двуокись азота) NO2 — бинарное неорганическое соединение азота с кислородом. Представляет собой ядовитый газ красно-бурого цвета с резким неприятным запахом или желтоватую жидкость.
Оксид азота(IV) | |||
---|---|---|---|
| |||
![]() | |||
Общие | |||
Систематическое наименование | Оксид азота(IV) | ||
Традиционные названия | диоксид азота; двуокись азота, тетраоксид диазота, бурый газ | ||
Хим. формула | NO2 | ||
Рац. формула | NO2 | ||
Физические свойства | |||
Состояние | бурый газ или желтоватая жидкость | ||
Молярная масса | 46,0055 г/моль | ||
Плотность | г. 2,0527 г/л ж. 1,4910г/см³ тв. 1,536 г/см³ | ||
Энергия ионизации | 9,75 эВ | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | -11,2 °C | ||
• кипения | +21,1 °C | ||
• разложения | выше +500 °C | ||
Энтальпия | |||
• | 33,10 кДж/моль | ||
Давление пара | 720 ± 1 мм рт.ст. | ||
Структура | |||
Дипольный момент | 1,1E−30 Кл·м | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 10102-44-0 | ||
PubChem | 3032552 | ||
Рег. номер EINECS | 233-272-6 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
RTECS | QW9800000 | ||
ChEBI | 33101 | ||
Номер ООН | 1067 | ||
ChemSpider | 2297499 | ||
Безопасность | |||
Предельная концентрация | 2 мг/м³ | ||
Токсичность | Токсичен, окислитель, (СДЯВ) | ||
Пиктограммы СГС | ![]() ![]() ![]() | ||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
![]() |
Димеризация молекулы
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODJMell3TDA1cGRISnZaMlZ1WDJScGIzaHBaR1ZmWVhSZlpHbG1abVZ5Wlc1MFgzUmxiWEJsY21GMGRYSmxjeTVxY0djdk16QXdjSGd0VG1sMGNtOW5aVzVmWkdsdmVHbGtaVjloZEY5a2FXWm1aWEpsYm5SZmRHVnRjR1Z5WVhSMWNtVnpMbXB3Wnc9PS5qcGc=.jpg)
В обычном состоянии NO2 существует в равновесии со своим (димером) N2O4. Склонность к образованию которого объясняется наличием в молекуле NO2 неспаренного электрона.
При температуре 140 °C диоксид азота состоит только из молекул NO2, но очень тёмного, почти чёрного цвета.
В точке кипения NO2 представляет собой желтоватую жидкость, содержащую около 0,1 % NO2.
При температуре ниже +21°С — это бесцветная жидкость (или желтоватая из-за примеси мономера).
При температуре ниже −12 °C белые кристаллы состоят только из молекул N2O4.
Получение
В лаборатории NO2 обычно получают воздействием концентрированной азотной кислоты на медь:
.
Однако данный метод плох тем, что со временем, концентрация азотной кислоты падает, и в качестве дополнительного продукта реакции выделяется (оксид азота(II)):
Также взаимодействием (нитритов) с серной кислотой:
,
(оксид азота(II) NO) тотчас же реагирует с кислородом:
Также его можно получить термическим разложением (нитрата свинца), однако при проведении реакции следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить его взрыва:
Разработан более совершенный лабораторный способ получения NO2.
Образующийся (монооксид азота) тотчас же вступает в реакцию с кислородом:
Последняя реакция была разработана и реализована в новой химической машине — генераторе окислителя ракетного топлива марки NTO согласно ГОСТ Р ИСО 15859-5-2010.
Другие способы получения оксида азота(IV) перечислены в статье [2].
Химические свойства
Кислотный оксид. NO2 отличается высокой химической активностью. Он взаимодействует с неметаллами (фосфор, сера и углерод горят в нём). В этих реакциях NO2 — окислитель:
Окисляет SO2 в SO3 — на этой реакции основан нитрозный метод получения серной кислоты:
При растворении оксида азота(IV) в воде образуются азотная и азотистая кислоты (реакция (диспропорционирования)):
Поскольку азотистая кислота неустойчива, при растворении NO2 в тёплой воде образуются HNO3 и (NO):
Если растворение проводить в избытке кислорода, образуется только азотная кислота (NO2 проявляет свойства восстановителя):
Обратная реакция разложения HNO3 на диоксид азота, воду и кислород идёт на свету. Раствор NO2 в концентрированной HNO3 (бурого цвета) часто называют дымящей азотной кислотой.
При растворении NO2 в (щелочах) образуются как нитраты, так и (нитриты):
Жидкий NO2 применяется для получения безводных нитратов:
В реакциях с галогенами образует соли нитрония, нитрозила и оксиды галогенов:
Реагирует с концентрированной азотной кислотой (97-98%) при −10 °C с образованием соединения, похожего на олеум, именуемого нитроолеум:
Применение
Диоксид азота применяется при производстве серной и азотной кислот. Также диоксид азота используется в качестве окислителя в жидком ракетном топливе и смесевых взрывчатых веществах.
Помимо этого, он может быть применён для лабораторного получения красной дымящей азотной кислоты. Для этого, его продувают в 65% (или более концентрированную) азотную кислоту.
Физиологическое действие и токсичность
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHdMekEyTDFOcmRXeHNYMkZ1WkY5RGNtOXpjMkp2Ym1WekxuTjJaeTgzTUhCNExWTnJkV3hzWDJGdVpGOURjbTl6YzJKdmJtVnpMbk4yWnk1d2JtYz0ucG5n.png)
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWhMMkZrTDBoaGVtRnlaRjlQTG5OMlp5ODRNSEI0TFVoaGVtRnlaRjlQTG5OMlp5NXdibWM9LnBuZw==.png)
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODJMelpoTDBoaGVtRnlaRjlPTG5OMlp5ODRNSEI0TFVoaGVtRnlaRjlPTG5OMlp5NXdibWM9LnBuZw==.png)
Оксид азота(IV) (диоксид азота) особо токсичен, является мощным окислителем. Числится в списке (сильнодействующих ядовитых веществ). В больших дозах может стать сильнейшим неорганическим ядом. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает (отёк лёгких).
«Лисий хвост»
«Лисий хвост» — жаргонное название выбросов в атмосферу оксидов азота (NOx) на химических предприятиях (иногда — из выхлопных труб автомобилей). Название происходит от оранжево-бурого цвета диоксида азота. При низких температурах диоксид азота димеризуется и становится бесцветным. В летний сезон «лисьи хвосты» наиболее заметны, так как в выбросах возрастает концентрация мономерной формы.
Вредное воздействие
Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьёзную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать (кислотные дожди), а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек.
Двуокись азота воздействует в основном на (дыхательные пути) и лёгкие, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.
Образующаяся в результате взаимодействия диоксида азота с водой азотная кислота является сильным коррозионным агентом.
Примечания
- http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0454.html
- David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — (CRC Press), 1993. —
- EA201700017A1 20180430 . Дата обращения: 17 марта 2022. 9 июля 2020 года.
- ГОСТ Р ИСО 15859-5-2010 Системы космические. Характеристики, отбор проб и методы анализа текучих сред. Часть 5. Ракетное топливо на основе тетроксида азота . Дата обращения: 22 ноября 2018. 22 ноября 2018 года.
- Карякин Ю. В. Чистые химические вещества. — С. 163.
Литература
- 1. Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.
- 2. A New Method of Nitrogen Dioxide Production / D.A. Rudakov / June 2018. doi: 10.13140/RG.2.2.19010.27844 (https://www.researchgate.net/publication/325846942_A_New_Method_of_Nitrogen_Dioxide_Production от 23 ноября 2018 на Wayback Machine)
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер