Oxid dusičitý

Dusík chemický prvok s atómovým číslom 7, umiestnené 5 skupiny periodickej sústavy Mendelejev. Táto diatomic plynu za normálnych podmienok dostatočne inertný. V zemskej atmosfére, to predstavuje tri štvrtiny. Prvok vyznačujúci sa nasledujúcimi oxidačných stavoch: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Je súčasťou mnohých zlúčenín. Jedným z nich je červenohnedá toxický plyn (charakterizované schopnosťou k podráždeniu dýchacích ciest, čo spôsobuje opuch pľúc pri vysokých koncentráciách), s charakteristickým ostrý, štipľavý zápach - je oxid dusičitý. Vzorec je NO2. Molová hmotnosť 46,01 g / mol. Hustota 2,62 g / dm. Teplota varu 21 ° C Po rozpustení vo vode reaguje s ním. Index lomu 1,449 (pri 20 ° C).

Oxid dusičitý hrá dôležitú úlohu v chémii atmosféry, vrátane tvorby troposférického ozónu. Súčasne, to je hlavné znečisťujúce ovzdušie a medziprodukt pri priemyselnej syntézy kyseliny dusičnej, ktoré sa vyrábajú milióny ton ročne. Toto je jeden z niekoľkých oxidov dusíka (binárne anorganických zlúčenín dusíka a kyslíka) sa oxidácia:

• I - N2O oxid dusíka;

• II - NO oxid dusný;

• III - dusný oxid N2O3;

• IV - NO2 oxid dusičitý a dusičitým N2O4;

• V - oxid dusnatý, N2O5;

• trinitramide N (NO 2) 3.

Oxid dusičitý je ľahko skvapalniť. Je to ťažšie ako vzduch. Za normálnych podmienok NO2 zmiešané (približne 1: 1), bezfarebné látky (jeho dimér) N2O4. NO2 chémia je dobre známy.

Reakciou s vodou sa hydrolyzuje, výsledný dvoch vytvorený kyseliny (dusný a dusnatý): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

V reakcie s alkalickými soľami sú vytvorené ako týchto dvoch kyselín: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

On je silný oxidant schopný oxidovať SO2 na SO3. Pri tomto spôsobe je založená na majetku dusitej kyseliny sírovej. Tieto stredné NO2 veľa látok, vrátane organických zlúčenín, síry, uhlíka a fosforu, horieť.

Oxid dusičitý sa zvyčajne vyrába oxidáciou oxidu dusíka atmosférického kyslíka O2 + 2NO → 2NO2

V laboratóriu, NO2 pripravený v dvoch krokoch: dehydratácia kyseliny dusičnej na oxid dusnatý, ktorý je potom tepelne rozložený:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

V dôsledku tepelného rozkladu niektorých kovových dusičnanov môže byť tiež pripravená NO 2:

2PB (NO 3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oxid môžu byť vytvorené reakciou kyseliny dusičnej (koncentrované) z kovu (napr., Meď):

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

Pod vplyvom kyseliny dusičnej (koncentrované), okrem cínu na oxid dusičitý, kyselina cín vzniká ako vedľajší produkt:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Niektoré zdroje oxid N2O4 (IV), sa ďalej označuje ako kysličníka dusičitého. Ale to je nesprávne pomenovanie, pretože látka je dusný tetroxide. NO2 existuje v rovnováhe s bezfarebné N2O4 plynu: 2NO2↔N2O4.

Vzhľadom k tomu, táto rovnováha je exotermická, je posunutá na stranu NO2 pri vyšších teplotách a pri teplote nižšej, - k N2O4. Deamer prechádza do tuhého stavu, pri teplote mínus 11,2 ° C, Pri teplote 150 ° za rozkladu: N2O4 → 2NO2, potom 2NO2 → 2NO + O2.

Kyselina dusičná sa pomaly uvoľňuje NO2, ktorý dáva charakteristické žlté farby väčšiny vzoriek tejto kyseliny:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Oxid dusičitý je ľahko zistiť čuchom i pri nízkych koncentráciách, by sa malo zabrániť vdychovaniu pár. Jeden potenciálny zdroj NO2 dymivá kyseliny dusičnej, ktorý by určoval NO2 pri teplotách nad 0 °. otravy príznaky (pľúcny edém) zvyčajne objaví po inhalácii potenciálne smrteľných dávok v priebehu niekoľkých hodín. Existujú určité dôkazy, že dlhodobá expozícia NO2 pri koncentráciách nad 40 až 100 mg / m sa môže znížiť funkciu pľúc a zvyšujú riziko respiračné príznaky. V štúdiách niektorých vedcov spojitosť medzi koncentráciou NO2 a syndrómu náhleho úmrtia.

Oxid dusičitý vytvorená vo väčšine spaľovacích procesov, kde sa vzduch používa ako oxidačné činidlo.

Pri zvýšených teplotách, dusík sa spojí s kyslíkom za vzniku oxidu dusnatého: O2 + N2 → 2NO, potom NO sa oxiduje na vzduchu za vzniku oxidu uhličitého O2 + 2NO → 2NO2:

1. Pri normálnom atmosférickom koncentrácia je veľmi pomalý proces.

2. Najpravdepodobnejším zdrojom NO 2 sú spaľovacie motory, tepelné elektrárne a, v menšom rozsahu, celulózok.

3. ohrievače a pece plynu sú tiež zdrojom tohto oxidu. Požadovaný sa zavádza dusík, až prebytok spaľovacieho vzduchu, ktorý je premenený na oxidy dusíka a pri vysokých teplotách.

4. V domácnostiach petrolejovej ohrievače sú tiež zdrojom NO2 a plynové ohrievače.

5. oxidu dusičitého generované pri atmosférickom jadrových skúšok (červenohnedá farba hríb).

6. Niektoré poľnohospodárske oblasti svojho povrchu koncentrácia môže dosiahnuť 30 g / m ?.

7. NO2 je tiež prirodzene produkovaný hrom, dážď.