Nitơ dioxide

nguyên tố hóa học nitơ với số nguyên tử 7 nằm 5 nhóm của hệ thống tuần hoàn Mendeleev. khí hai nguyên này trong điều kiện bình thường của đủ trơ. Trong bầu khí quyển của Trái Đất, nó chiếm ba phần tư. Yếu tố đặc trưng bởi sự trạng thái ôxi hóa sau: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Nó là một phần của nhiều hợp chất. Một là một khí độc màu nâu đỏ (đặc trưng bởi khả năng gây kích ứng đường hô hấp, gây phù phổi ở nồng độ cao), có một sắc nét, mùi hăng đặc trưng - là nitơ dioxide. Công thức là NO2. Mol khối lượng 46.01 g / mol. Mật độ 2,62 g / dm³. điểm sôi 21 ° C. Khi hòa tan trong nước phản ứng với nó. Chỉ số khúc xạ của 1,449 (ở 20 ° C).

Nitơ dioxide đóng một vai trò quan trọng trong hóa học khí quyển, trong đó có sự hình thành của ozone tầng đối lưu. Đồng thời, nó là một chất gây ô nhiễm không khí lớn và trung gian trong quá trình tổng hợp công nghiệp của axit nitric được sản xuất hàng triệu tấn mỗi năm. Đây là một trong số các oxit nitơ (nhị phân các hợp chất vô cơ của nitơ và oxy) với quá trình oxy hóa:

• I - N2O nitơ oxit;

• II - NO nitơ monoxit;

• III - đinitơ triôxít N2O3;

• IV - NO2 nitơ dioxide và đinitơ tetraoxide N2O4;

• V - pentôxít đinitơ, N2O5;

• trinitramide N (NO2) 3.

Nitơ dioxide có thể dễ dàng hóa lỏng. Ông nặng hơn không khí. Trong điều kiện bình thường NO2 trộn (xấp xỉ 1: 1) chất không màu (dimer của nó) N2O4. hóa học NO2 cũng được hiểu.

Bằng phản ứng với nước được thủy phân, kết quả hai hình thành axit (nitơ và nitric): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

Trong phản ứng với muối kiềm được hình thành như hai loại axit này: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Ông là một chất ôxi hóa mạnh có khả năng oxy hóa SO2 để SO3. Trong phương pháp này nó được dựa sở hữu nitơ axit sulfuric. Các NO2 trung nhiều chất, bao gồm các hợp chất hữu cơ, lưu huỳnh, cacbon và phốt pho, đốt cháy.

Nitơ dioxide thường được tạo ra bởi quá trình oxy hóa của nitơ oxit oxy trong khí quyển: O2 + 2NO → 2NO2

Trong phòng thí nghiệm, NO2 chuẩn bị theo hai bước: mất nước của axit nitric để pentôxít đinitơ, sau đó được nhiệt phân hủy:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Như một kết quả của sự phân hủy nhiệt của một số nitrat kim loại cũng có thể chuẩn bị NO2:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Các oxit có thể được hình thành bởi phản ứng axit nitric (tập trung) từ kim loại (ví dụ, đồng):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O.

Dưới ảnh hưởng của axit nitric (tập trung) thiếc Ngoài nitơ dioxit, axit thiếc hình thành như một sản phẩm theo:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Một số nguồn tin oxit N2O4 (IV) được gọi là tetroxide nitơ. Nhưng đây là một sự nhầm lẫn, như chất là đinitơ tetroxide. NO2 tồn tại trong trạng thái cân bằng với N2O4 khí không màu: 2NO2↔N2O4.

Do tổng số dư này là tỏa nhiệt, nó được chuyển sang phía bên của NO2 ở nhiệt độ cao và với giá thấp - hướng tới N2O4. Deamer đi vào trạng thái rắn ở nhiệt độ trừ 11,2 ° C. Ở nhiệt độ 150 độ phân hủy: N2O4 → 2NO2, sau đó 2NO2 → 2NO + O2.

axit nitric đang dần giải phóng NO2, mang đến cho các màu vàng đặc trưng của đa số các mẫu của axit này:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Nitơ dioxide có thể dễ dàng phát hiện bởi mùi thậm chí ở nồng độ thấp, hít phải hơi nên tránh. Một nguồn tiềm năng của NO2 là axit nitric bốc khói mà phân bổ NO2 ở nhiệt độ trên 0 độ. triệu chứng nhiễm độc (phù phổi) thường xuất hiện sau khi hít phải liều gây chết người có khả năng của một vài giờ. Có một số bằng chứng cho thấy tiếp xúc lâu dài với NO2 ở nồng độ cao hơn 40-100 mg / m³ có thể làm giảm chức năng của phổi và làm tăng nguy cơ các triệu chứng hô hấp. Trong các nghiên cứu của các nhà khoa học đã thiết lập một mối liên hệ giữa nồng độ NO2 và hội chứng tử vong trẻ sơ sinh đột ngột.

Nitơ dioxide thành lập ở hầu hết các quá trình đốt nơi không khí được sử dụng như là chất ôxi hóa.

Ở nhiệt độ cao, nitơ kết hợp với oxy để tạo thành oxit nitric: O2 + N2 → 2NO, sau đó NO được oxy hóa trong không khí để tạo thành dioxide O2 + 2NO → 2NO2:

1. Dưới sự tập trung trong khí quyển bình thường là một quá trình rất chậm.

2. Các nguồn có khả năng nhất của NO2 là động cơ đốt trong, các nhà máy nhiệt điện, và ở một mức độ thấp hơn, nhà máy bột giấy.

3. lò sưởi gas và lò cũng là nguồn của oxit này. nitơ cần được giới thiệu với khí đốt dư thừa, mà được chuyển thành oxit nitơ ở nhiệt độ cao.

4. Trong các hộ gia đình sưởi dầu hỏa và máy sưởi khí cũng là nguồn NO2.

5. nitơ dioxide được tạo ra ở thử nghiệm hạt nhân trong khí quyển (màu đỏ đám mây hình nấm).

6. Một số khu vực nông nghiệp của nồng độ bề mặt của nó có thể đạt 30 g / m³.

7. NO2 cũng là một cách tự nhiên được sản xuất bởi sấm sét, mưa.