דו תחמוצת חנקן

עם מספר סידורי 7 הוא קבוצה 5 בטבלה המחזורית.גז דו אטומי זה בתנאים רגילים הוא די אדיש.באטמוספרה של כדור הארץ, הוא מהווה שלושה רבעים.יש אלמנט מצבי החמצון הבא של -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ו -5 זה הוא חלק מתרכובות רבות.אחד מהם הוא גז רעיל חום אדמדם (מאופיין ביכולת לגרות את דרכי נשימה, גורמת לבצקת ריאות בריכוזים גבוהים), שבו יש ריח חריף, חריף אופייני - היא דו תחמוצת חנקן.הנוסחה היא NO2.46.01 g / mol מסה טוחנת.צפיפות גרם 2.62 / ליטר.נקודת רתיחה 21 ° C.כאשר מומסים במים, מגיב עם זה.מקדם שבירה של 1.449 (ב 20 מעלות צלזיוס).

חנקן דו חמצני ממלא תפקיד חשוב בכימיה של האטמוספרה, כולל היווצרות האוזון בטרופוספירה.באותו הזמן זה הוא מזהם אוויר מרכזי, וביניים בסינתזה התעשייתית של חומצה חנקתית, אשר מייצרת מיליוני טונות בכל שנה.זה הוא אחד מכמה תחמוצות חנקן (תרכובות אנאורגניות בינארי של חנקן וחמצן) עם חמצון:

• אני - תחמוצת חנקן, N2O;

• השני - חד תחמוצת חנקן NO;

• III - trioxide dinitrogen, N2O3;

• IV - NO2 דו תחמוצת החנקן וN2O4 tetroxide dinitrogen;

• V - N2O5 pentoxide dinitrogen;

• trinitramid N (NO2) 3.

חנקן דו חמצני מעובה בקלות.זה כבד יותר מאוויר.בתנאים רגילים NO2 מעורב (כ 1: 1) עם חומר חסר צבע N2O4 (דימר).NO2 הכימיה למד היטב.

במגע עם מים הוא הידרוליזה, וכתוצאה מכך ההיווצרות של שתי חומצה (חנקן וחנקן): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

בתגובות עם מלחי אלקלי נוצרים כשתי חומצות הבאות: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

הוא חמצון חזק מסוגל חמצון SO2 לSO3.חומצה גופרתית חנקן שיטה זו של נכסיה המבוססת.NO2 בין חומרים רבים, כוללים תרכובות אורגניות, גופרית, פחמן וזרחן, לשרוף.

חנקן דו חמצני נוצר בדרך כלל על ידי החמצון של תחמוצת חנקן על ידי חמצן אטמוספרי: O2 + 2NO → 2NO2

המעבדה NO2 מיוצר בשני שלבים: התייבשות של חומצה חנקתית לpentoxide dinitrogen, אשר לאחר מכן מפורק תרמית:

2HNO3 → N2O5 +H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.NO2 יכול גם להיות מושגת תוצאה מהפירוק התרמי של חנקות של כמה מתכות

:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

תחמוצת יכולה להיווצר על ידי תגובה של חומצה חנקתית (קונצרט כלשהו) למתכות (למשל, נחושת):

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

כאשר נחשף לחומצה חנקתית פח (מרוכז) מלבד חנקן דו-חמצני, חומצת פח נוצרה כתוצר לוואי:

4HNO3 → Sn + H2O + 4NO2 + H2SnO3.

מקורות מסוימים תחמוצת N2O4 (IV) כונה tetroxide חנקן.אבל זה מטעה, כחומר הוא tetroxide dinitrogen.NO2 קיים בשיווי משקל עם N2O4 גז חסר צבע: 2NO2↔N2O4.

מאז איזון זה פולט חום, הוא הוסט לעבר NO2 בטמפרטורות גבוהות ונמוך ב-- בכיוון N2O4.דיאמר נכנס למצב המוצק בטמפרטורה של מינוס 11.2 מעלות צלסיוסבטמפרטורה של 150 מעלות ניתן להרחיב: N2O4 → 2NO2, אז 2NO2 → 2NO + O2.חומצת

חנקתית משחררת לאט NO2, אשר נותן את הצבע הצהוב האופייני של רוב הדגימות של חומצה זו:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

חנקן דו חמצני הוא קל לזהות לפי ריח גם בריכוזים נמוכים, יש להימנע משאיפת אדים.מקור אפשרי אחד של NO2 רותח חומצה חנקתית, אשר מקצה NO2 בטמפרטורות מעל 0 מעלות.תסמינים של הרעלה (בצקת ריאות), מופיעים בדרך כלל לאחר שאיפה של מינונים קטלניים של כמה שעות.יש כמה עדויות לכך שחשיפה ארוכת הטווח לNO2 בריכוזים מעל 40-100 מ"ג / מ"ק יכולה להפחית את תפקוד ריאות ולהגביר את הסיכון לתסמינים נשימתיים.במחקרים של כמה מדענים יצר חיבור בין הריכוז של NO2 ותסמונת מוות בעריסה.

חנקן דו-חמצני שנוצרו ברוב תהליכי הבעירה שבו אוויר משמש כחמצון.

בטמפרטורות גבוהות, חנקן משלב עם חמצן ליצירת תחמוצת חנקן: O2 + N2 → 2NO, אז אין הוא מתחמצן באוויר כדי ליצור דו-חמצני O2 + 2NO → 2NO2:

1. תחת ריכוז האטמוספרי רגיל הוא תהליך איטי מאוד.

2. ככל הנראה מקורות NO2 הם מנועי בעירה, תחנות כוח תרמיות ו, ובמידה פחותה, טחנות עיסה.תנורי גז

3. ותנורים הם גם מקורות של תחמוצת זו.עודף אוויר הבעירה הנדרשת מציג חנקן, אשר מומר בטמפרטורות גבוהות לתחמוצות חנקן.

4. בתנורי נפט ביתי ותנורי גז הם גם מקורות של NO2.

5. חנקן דו חמצני מיוצר כאשר בדיקות אטמוספרה גרעיניות (פטרייה אדמדמה).

6. בכמה אזורים כפריים זה יכול להגיע לריכוזים של 30 מ"ג / מ"ק המשטח.

7. NO2 גם מיוצר באופן טבעי על ידי רעם, גשם.