Stickstoffdioxid

chemische Element Stickstoff mit einer Seriennummer 7 ist eine 5-Gruppe des Periodensystems.Diese zweiatomiges Gas unter normalen Bedingungen ist relativ inert.In der Atmosphäre der Erde ist, macht es drei Viertel.Das Element hat die folgenden Oxidationszuständen von -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4 und 5. Es ist ein Teil von vielen Verbindungen.Einer von ihnen ist ein rötlich-braune Giftgas (gekennzeichnet durch die Fähigkeit, die Atemwege reizen, was zu Lungenödem bei hohen Konzentrationen), die einen charakteristischen scharfen, stechenden Geruch hat - ist Stickstoffdioxid.Die Formel NO2.Molare Masse 46,01 g / mol.Dichte 2,62 g / l.Siedepunkt 21 ° CWenn in Wasser gelöst, reagiert mit ihm.Der Brechungsindex 1,449 (bei 20 ° C).

Stickstoffdioxid spielt eine wichtige Rolle in der Chemie der Atmosphäre, einschließlich der Bildung von bodennahem Ozon.Gleichzeitig ist es eine große Luftschadstoff und Zwischenprodukt bei der industriellen Synthese von Salpetersäure, die jedes Jahr Millionen Tonnen produziert.Dies ist eine von mehreren Stickoxiden (binäre anorganische Verbindungen von Stickstoff und Sauerstoff) unter Oxidation:

I - Lachgas N2O;
II - Stickstoffmonoxid NO;
III - Distickstofftrioxid, N2O3;
IV - Stickstoffdioxid NO2 und Distickstofftetroxid N2O4;
V - Distickstoffpentoxid N2O5;
trinitramid N (NO2) 3.

Stickstoffdioxid ist leicht verflüssigt.Es ist schwerer als Luft.Unter normalen Bedingungen NO2 gemischt (ca. 1: 1) mit einem farblosen Material (dessen Dimer) N2O4.Chemie NO2 gut untersucht.

in Kontakt mit Wasser hydrolysiert wird, was zur Bildung von zwei Säure (salpetriger und Salpetersäure): 2NO2 + H2O → HNO 2 + HNO 3.

In Reaktionen mit Alkalisalze werden als diese beiden Säuren gebildet: 2 NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Er ist ein starkes Oxidationsmittel oxidieren kann SO2 zu SO3.Diese Methode der Eigenschaften anhand salpetriger Schwefelsäure.NO2 Unter vielen Stoffen, einschließlich der organischen Verbindungen, Schwefel, Kohlenstoff und Phosphor, zu verbrennen.

Stickstoffdioxid ist in der Regel durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid durch Luftsauerstoff gebildet: O2 + 2NO → 2NO2

Laboratory NO2 produziert in zwei Stufen: Dehydratisierung von Salpetersäure zu Distickstoff, die dann thermisch zerlegt wird pentoxid:

2HNO3 → N2O5 +H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

ein Ergebnis der thermischen Zersetzung von Nitraten von einigen Metallen können auch erhalten werden, NO2:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

das Oxid durch Reaktion von Salpetersäure (konzentrierte) aus Metallen gebildet werden (z.B. Kupfer):

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

4HNO3 → Sn + H2O + 4NO2 + H2SnO3:

Wenn Salpetersäure (konzentriert) Zinn neben Stickstoffdioxid, Zinn Säure als Nebenprodukt gebildet wird ausgesetzt.

Einige Quellen Oxid N2O4 (IV) wurde als Stickstofftetroxid bezeichnet.Aber das ist eine falsche Bezeichnung, da die Substanz Distickstofftetroxid.NO2 existiert im Gleichgewicht mit einer farbloses Gas N2O4: 2NO2↔N2O4.In Richtung N2O4 -

Dieses Gleichgewicht ist exotherm, es in Richtung NO2 bei höheren Temperaturen und bei niedrigeren verschoben.Diemer geht in den festen Zustand bei einer Temperatur von minus 11,2 ° CBei einer Temperatur von 150 ° erweitert werden kann: N2O4 → 2NO2, dann 2NO2 → 2NO + O2.

Salpetersäure langsam frei NO2, welche die charakteristische gelbe Farbe der meisten Proben dieser Säure ergibt:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Stickstoffdioxid ist leicht mit dem Geruch zu erkennen, selbst bei niedrigen Konzentrationen, sollte Einatmen von Dämpfen vermeiden.Eine potentielle Quelle von NO2 wird rauchende Salpetersäure, die NO2 bei Temperaturen über 0 ° zuordnet.Vergiftungssymptome (Lungenödem), treten in der Regel nach der Inhalation von potenziell tödlichen Dosen von ein paar Stunden.Es gibt einige Hinweise, dass langfristige Exposition gegenüber NO2 bei Konzentrationen oberhalb von 40 bis 100 mg / m³ kann die Lungenfunktion zu reduzieren und das Risiko von Atemwegserkrankungen zu erhöhen.In Studien mit einigen Wissenschaftlern etabliert eine Verbindung zwischen der Konzentration von NO2 und plötzlichen Kindstod.

Stickstoffdioxid in den meisten Verbrennungsverfahren, bei denen Luft als Oxidationsmittel verwendet wird, gebildet.

Bei erhöhten Temperaturen kombiniert Stickstoff mit Sauerstoff zu Stickstoffmonoxid bilden: O2 + N2 → 2NO, dann NO wird an der Luft oxidiert, um Kohlendioxid O2 + 2NO → 2NO2 bilden:

unter normalen atmosphärischen Konzentration ist ein sehr langsamer Prozess.
Die wahrscheinlichsten Quellen von NO2 sind Verbrennungsmotoren, Wärmekraftwerke und, in geringerem Maße, Zellstoffmühlen.
Gas-Heizungen und Öfen sind auch Quellen dieses Oxids.Die erforderliche Verbrennungsluftüberschuss führt Stickstoff, der bei erhöhten Temperaturen in Stickoxide umgewandelt wird.
in Haushaltsölbrennern und Gasheizungen sind auch Quellen von NO2.
Stickstoffdioxid entsteht, wenn atmosphärische Atomtests (rötlich Pilzwolke).
In einigen ländlichen Gebieten kann es die Oberflächenkonzentrationen von 30 mg / m³ zu erreichen.
NO2 ist auch natürlich durch Donner, regen produziert.