Азот диоксид

Хемијски елемент азот са серијским бројем 75 је група Мендељејев периодног система. Овај двоматски гас је инертан у нормалним условима. У Земљиној атмосфери, што чини три четвртине. Елемент назначен следећим оксидације држава: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. део многих једињења. Један је црвенкасто-браон токсични гас (карактерише способност да иритира респираторни тракт, изазивајући едем плућа при високим концентрацијама), има карактеристичан оштар, оштар мирис - азот диоксид. Формула има облик НО2. Моларна маса 46.01 г / мол. Густина је 2,62 г / дм3. Тачка кључања је 21 ° Ц. Када се раствори у води реагује са њим. Индекс рефракције је 1.449 (на 20 ° Ц).

Азот диоксид игра важну улогу у хемијиатмосферу, укључујући и формирање тропосферског озона. Истовремено, то је главни ваздушни загађивач и средство у индустријској синтези азотне киселине, од којих се милиони тона производе сваке године. То је један од неколико азотних оксида (бинарна неорганска азотна једињења са кисеоником) са степенима оксидације:

И - азотни оксид Н2О;
ИИ - азот моноксид НО;
ИИИ - диазотит триоксид Н2О3;
ИВ - азот-диоксид НО2 и динитроген тетроксид Н2О4;
В-диазотен пентоксид Н2О5;
тринитрамид Н (НО2) 3.

Азот диоксид лако тече. Он је тежи од ваздуха. У нормалним условима, НО2 се меша (око 1: 1) са безбојном супстанцом (њеним диметом) Н2О4. Хемија НО2 је добро проучавана.

Када се реагује са водом, она се хидролизује, што резултује стварањем две киселине (азот и азот): 2НО2 + Х2О → ХНО2 + ХНО3.

У реакцијама са алкалима формирају се соли истих две киселине: 2НаОХ + 2НО2 → НаНО2 + НаНО3 + Х2О.

То је јак оксидант, способан заоксидира СО2 у СО3. Овај метод се заснива на методи азотне производње сумпорне киселине. У НО2 окружењу пуштају се многе супстанце, укључујући органска једињења, сумпор, угаљ и фосфор.

Азот диоксид се обично формира као резултат оксидације азот-оксида ваздушним кисиком: О2 + 2НО → 2НО2

У лабораторији се добија НО2 у два корака: дехидратација азотне киселине у диазотен пентоксид, који се онда разгради термичким средствима:

2ХНО3 → Н2О5 + Х2О,

2Н2О5 → 4НО2 + О2.

Као резултат термичког распада нитрата одређених метала, могуће је добити и НО2:

2Пб (НО3) 2 → 4НО2 + 2ПбО + О2.

Оксид се може формирати интеракцијом азотне киселине (концентроване) са металима (на пример бакром):

4ХНО3 + Цу → 2НО2 + Цу (НО3) 2 + 2Х2О.

Када је азотна киселина (концентрована) изложена калајцу, поред азот-диоксида, кинематска киселина се формира као нуспроизвод:

4ХНО3 + Сн → Х2О + Х2СнО3 + 4НО2.

У неким изворима се назива оксид Н2О4 (ИВ)није другачије од тетроксида азота. Али ово је нетачно име, пошто је супстанца динитроген тетроксид. НО2 постоји у равнотежи са безбојним гасом Н2О4: 2НО2↔Н2О4.

Пошто је ова равнотежа егзотермна,онда се помера према НО2 на вишим температурама, а на нижим температурама - ка Н2О4. Димер прелази у чврсто стање на температури минус 11,2 ° Ц На температури од 150 степени, Н2О4 → 2НО2 се распада, затим 2НО2 → 2НО + О2.

Азотна киселина полако ослобађа НО2, што даје карактеристичној жутој боји већини узорака ове киселине:

4ХНО3 → 4НО2 + 2Х2О + О2.

Азот диоксид је лако детектовати мирисом чак и каданиским концентрацијама, треба избегавати инхалацију његове паре. Један потенцијални извор НО2 се пушљиве азотне киселине која додељује НО2 на температурама изнад 0 степени. Симптоми тровања (плућни едем) обично се јављају након удисања потенцијално смртоносних доза за неколико сати. Постоје неки докази да дуготрајна изложеност НО2 при концентрацијама које су изнад 40-100 мг / м³ може смањити функцију плућа и повећавају ризик од респираторних симптома. У студијама појединих научника утврђена је веза између концентрације НО2 и синдрома изненадне смрти новорођенчади.

Азот диоксид се формира у већини процеса сагоревања, гдје се ваздух користи као оксидационо средство.

На повишеним температурама, азот комбинује са кисеоником и формира азот оксид: О2 + Н2 → 2НО онда НО се оксидује на ваздуху да се формира диоксид О2 + 2НО → 2НО2:

У нормалним атмосферским концентрацијама ово је веома спор процес.
Највероватнији извори НО2 су мотори са унутрашњим сагоревањем, термоелектране и, у мањој мери, биљке целулозе.
Гасни грејачи и пећи су такође извори овог оксида. Вишак ваздуха потребан за сагоревање доноси азот, који се на високим температурама претвара у азотне оксиде.
У домаћинствима, керозински грејачи и плински грејачи су такође извори НО2.
Азот диоксид се производи у атмосферским нуклеарним тестовима (црвенкасте боје облака печурака).
У неким пољопривредним областима, његова површинска концентрација може да достигне 30 μг / м³.
НО2 је природно произведен громом и кишом.