Azot dioksit

Seri numarası 7 olan kimyasal element azot5 Mendeleev Periyodik sistemin bir gruptur. Bu diyatomik gaz normal koşullar altında inerttir. Dünya atmosferine, bu üç çeyrek oluşturuyor. Aşağıdaki, oksitlenme ile karakterize elemanı: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. birçok bileşik bir parçasıdır. Bir karakteristik keskin, keskin bir kokuya sahip, (yüksek konsantrasyonlarda pulmoner ödem neden solunum yollarını tahriş kabiliyeti ile karakterize) kırmızımsı kahverengi bir toksik bir gazdır - azot dioksittir. Formül NO2 formuna sahiptir. Molar kütle 46.01 g / mol arasındadır. Yoğunluk 2,62 g / dm3. Kaynama noktası 21 ° C'dir. su içinde çözüldüğünde onunla reaksiyona girer. 1.449 (20 ° C) kırılma indeksi.

Nitrojen dioksit, kimyada önemli bir rol oynarAtmosfer, troposferik ozonun oluşumu dahil. Aynı zamanda, her yıl milyonlarca ton üretilen nitrik asidin endüstriyel sentezinde önemli bir hava kirletici ve bir ara madde. Oksidasyon dereceleri ile birkaç azot oksitten (oksijenli ikili inorganik azot bileşikleri) biridir:

I - nitröz oksit N2O;
II - nitrojen monoksit NO;
III - diazotit trioksit N2O3;
IV - azot dioksit NO2 ve dinitrojen tetroksit N2O4;
V-diazoten pentoksit N205;
trinitramid N (NO2) 3.

Azot dioksit kolayca sıvılaşır. Havadan daha ağırdır. Normal koşullar altında NO2, renksiz bir madde (dimer) N2O4 ile karıştırılır (yaklaşık 1: 1). NO2'nin kimyası iyi çalışılmıştır.

Su ile reaksiyona girdiğinde, hidrolize olur ve iki asit (azot ve azot) oluşumu ile sonuçlanır: 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

Alkaliler ile reaksiyonlarda, aynı iki asidin tuzları oluşur: 2NaOH + 2NO2 → NaN02 + NaN03 + H20.

Güçlü oksitleyici bir maddedir.SO2'yi SO3'e oksitler. Bu yöntem sülfürik asidin azot üretimi yöntemine dayanmaktadır. NO2 ortamında organik bileşikler, kükürt, kömür ve fosfor gibi birçok madde yanmaktadır.

Nitrojen dioksit genellikle nitrik oksitin hava oksijeni ile oksidasyonu sonucu oluşur: O2 + 2NO → 2NO2

Laboratuarda, NO2 iki adımda elde edilir: nitrik asitin diazoten pentoksite dehidrasyonu, daha sonra termal yolla ayrıştırılır:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Bazı metallerin nitratlarının termal ayrışması sonucunda NO2 elde etmek de mümkündür:

2Pb (N03) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oksit, nitrik asidin (konsantre) metaller ile etkileşimi (örneğin bakır) ile oluşturulabilir:

4HNO3 + Cu → 2N02 + Cu (N03) 2 + 2H2O.

Nitrik asit (konsantre) teneke maruz kaldığında, nitrojen dioksite ek olarak, bir yan ürün olarak kalay asit oluşur:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Bazı kaynaklarda, N2O4'ün (IV) oksidi deniraksi halde azot tetroksitten değil. Ama bu yanlış bir isimdir, çünkü madde bir dinitrojen tetroksittir. NO2, renksiz bir gaz N2O4: 2NO2↔N2O4 ile dengede bulunur.

Bu denge ekzotermik olduğundan,daha sonra yüksek sıcaklıklarda ve daha düşük sıcaklıklarda N2O4'e doğru NO2'ye geçer. Dimer eksi 11.2 ° C sıcaklıkta katı bir hal alır. 150 derecelik bir sıcaklıkta, N2O4 → 2NO2, sonra 2NO2 → 2NO + O2 ayrışır.

Nitrik asit, bu asidin örneklerinin çoğuna karakteristik sarı bir renk veren NO2'yi yavaşça salar:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Azot dioksit,Düşük konsantrasyonlarda, buharının solunmasından kaçınılmalıdır. Bir potansiyel NO2 kaynağı, 0 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda NO2 salgılayan dumanlı nitrik asittir. Zehirlenme belirtileri (pulmoner ödem) genellikle birkaç saat içinde potansiyel olarak ölümcül dozları teneffüs ettikten sonra ortaya çıkar. NO2'ye 40-100 μg / m³ üzerindeki konsantrasyonlarda uzun süreli maruz kalmanın akciğer fonksiyonunu azaltabildiğini ve solunum semptomları riskini artırabileceğine dair bazı kanıtlar vardır. Bazı bilim insanlarının çalışmalarında, NO2 konsantrasyonu ile ani bebek ölümü sendromu arasındaki ilişki kurulmuştur.

Azot dioksit, çoğu oksitleme ajanı olarak hava kullanıldığı çoğu yanma işleminde oluşur.

yüksek sıcaklıklarda, azot nitrik oksit oluşturmak üzere oksijen ile birleşerek O2 + N2 → 2NA, daha sonra NO O2 + 2NA → 2NO2 dioksit oluşturmak üzere hava içinde oksitlenir:

Normal atmosferik konsantrasyonlarda bu çok yavaş bir işlemdir.
En olası NO2 kaynakları içten yanmalı motorlar, termik santraller ve daha az ölçüde selüloz bitkileridir.
Gaz ısıtıcıları ve fırınları da bu oksidin kaynaklarıdır. Yanma için gereken fazla hava, yüksek sıcaklıklarda nitrojen oksitlere dönüştürülen nitrojen tarafından getirilir.
Hanelerde, gazyağı ısıtıcıları ve gaz ısıtıcıları da NO2 kaynaklarıdır.
Atmosferik nükleer testlerde azot dioksit üretilir (mantar bulutunun kırmızımsı rengi).
Bazı tarım alanlarında, yüzey konsantrasyonları 30 μg / m³'ye ulaşabilir.
NO2 ayrıca, gök gürültüsü ve yağmur tarafından doğal olarak üretilir.