Nitrogendioxid

grundstof nitrogen med et serienummer 7 er en 5 gruppe af det periodiske system.Denne diatomiske gas under normale forhold er ganske inaktivt.I Jordens atmosfære, den tegner sig for tre fjerdedele.Elementet har følgende oxidationstrin på -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4 og 5. Det er en del af mange forbindelser.En af dem er en rødbrun giftig gas (karakteriseret ved evnen til at irritere luftveje, forårsager lungeødem ved høje koncentrationer), som har en karakteristisk skarp, stikkende lugt - er nitrogendioxid.Formlen er NO2.Mol masse 46.01 g / mol.Densitet 2,62 g / l.Kogepunkt 21 ° C.Når opløst i vand, reagerer med det.Brydningsindekset for 1,449 (ved 20 ° C).

Nitrogendioxid spiller en vigtig rolle i kemien i atmosfæren, herunder dannelse af troposfærisk ozon.Samtidig er det en stor luftforurenende, og mellemprodukt i den industrielle syntese af salpetersyre, som producerer millioner af tons hvert år.Dette er en af ​​flere nitrogenoxider (binære uorganiske forbindelser af kvælstof og ilt) med oxidation:

• I - lattergas, N2O;

• II - nitrogenmonoxid NO;

• III - Dinitrogentrioxid, N2O3;

• IV - kvælstofdioxid NO2 og dinitrogentetroxid N2O4;

• V - dinitrogenpentoxid N2O5;

• trinitramid N (NO2) 3.

Nitrogendioxid let flydende.Det er tungere end luft.Under normale forhold blandet NO2 (ca. 1: 1) med en farveløs materiale (dens dimer) N2O4.Kemi NO2 godt undersøgt.

i kontakt med vand hydrolyseres, hvilket resulterer i dannelsen af ​​to syre (lattergas og salpetersyre): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

I reaktioner med alkalisalte dannes som disse to syrer: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Han er en stærk oxidant stand til at oxidere SO2 til SO3.Denne metode til dets egenskaber baseret salpetersyrling svovlsyre.NO2 Blandt mange stoffer, herunder organiske forbindelser, svovl, kulstof og fosfor, brænde.

Nitrogendioxid er normalt dannes ved oxidation af nitrogenoxid ved atmosfærisk ilt: O2 + 2NO → 2NO2

Laboratory NO2 produceret i to faser: dehydrering af salpetersyre til pentoxide dinitrogen, som derefter nedbrydes termisk:

2HNO3 → N2O5 +H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

et resultat af termisk nedbrydning af nitrat i visse metaller kan også fås NO2:

2PB (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oxid kan dannes ved omsætning af salpetersyre (koncentreret) fra metaller (fx kobber):

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

Ved udsættelse for salpetersyre (koncentreret) tin udover nitrogendioxid, tin syre dannet som et biprodukt:

4HNO3 → Sn + H2O + 4NO2 + H2SnO3.

Nogle kilder oxid N2O4 (IV) blev omtalt som nitrogentetroxid.Men dette er en misvisende, da stoffet er dinitrogentetroxid.NO2 eksisterer i ligevægt med en farveløs gas N2O4: 2NO2↔N2O4.

Da denne balance er exoterm, det er skiftet til NO2 ved højere temperaturer og ved lavere - i retning N2O4.Diemer går ind i fast tilstand ved en temperatur på minus 11,2 ° C.Ved en temperatur på 150 grader kan udvides: N2O4 → 2NO2, så 2NO2 → 2NO + O2.

Salpetersyre langsomt frigiver NO2, hvilket giver den karakteristiske gule farve af de fleste af prøver af denne syre:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Nitrogen dioxid er let at påvise ved lugt selv ved lave koncentrationer, bør indånding af dampe skal undgås.Én potentiel kilde til NO2 er rygende salpetersyre, som tildeler NO2 ved temperaturer over 0 grader.Symptomer på forgiftning (lungeødem), normalt vises efter inhalation af potentielt dødelige doser af et par timer.Der er tegn på, at langvarig udsættelse for NO2 ved koncentrationer over 40-100 mg / m³ kan reducere lungefunktionen og øge risikoen for respiratoriske symptomer.I undersøgelser af nogle forskere etableret en forbindelse mellem koncentrationen af ​​NO2 og vuggedød.

Nitrogendioxid dannet i de fleste forbrændingsprocesser, hvor luft anvendes som oxidanten.

Ved høje temperaturer, kvælstof kombinerer med ilt til at danne nitrogenoxid: O2 + N2 → 2NO, så ingen oxideres i luft til at danne dioxid O2 + 2NO → 2NO2:

1. Under normale atmosfæriske koncentration er en meget langsom proces.

2. De mest sandsynlige kilder til NO2 er forbrændingsmotorer, termiske kraftværker og i mindre grad, papirmøller.

3. gasvarmere og ovne er også kilder til denne oxid.Den nødvendige forbrændingsluft overskydende introducerer kvælstof, som omdannes ved forhøjede temperaturer i nitrogenoxider.

4. i husholdningernes petroleum varmeapparater og gasvarmere er også kilder til NO2.

5. Nitrogendioxid er produceret, når de atmosfæriske atomprøvesprængninger (rødlig paddehattesky).

6. I nogle landdistrikter det kan nå koncentrationerne af 30 mg / m³ overflade.

7. NO2 også produceres naturligt af torden, regn.