Общие сведения об окислах азота

окисел азот бензидин

Оксиды азота - неорганические бинарные соединения азота с кислородом. Это группа ядовитых газов, образующихся при высоких температурах (более 1300°С) и высокой компрессии. Имеются много видов окислов азота (NO, NO2, NO3 и т.д.). Окись азота представляет собой атом азота и один или несколько атомов кислорода в соответствии с рисунком 1.

Оксид азота, N2O.

Оксид азота, NO.

Оксид азота, N2O3.

Оксид азота, NO2.

Оксид азота, (NO2)2 или N2O4.

Азотный ангидрид, N2O5.

Рисунок 1 - Атомы различных окислов азота

Содержание азота в воздухе не меняется до тех пор, пока температура не достигнет 1370°С при высоком давлении. При этих условиях азот начинает реагировать с кислородом и образуется оксид азота (NO). В двигателе автомобиля эти условия наступают при полном открытии дроссельной заслонки, ускорении и движении с максимальной скоростью. Под воздействием солнечного света оксид азота разлагается на двуокись азота (NO2), озон (О3) и взаимодействуя с парами воды - нитрат ион (NO3 -). NO2 представляет собой газ светло-коричневого цвета, обычно называемый «смогом».

Характеристика физических и химических свойств оксидов азота

Окись азота (NO).

Для азота характерны устойчивые оксиды с четным числом электронов NO и NO2. Оба оксида - эндотермические соединения со стандартными теплотами образования DHo298 соответственно 90,4 и 33,9 кДж/моль. В обычных условиях оксид азота (II) NO - бесцветный газ (tпл = минус 163,7о C, tкип = минус 151,7о C) с легким приятным запахом и сладким вкусом. В лаборатории его получают действием разбавленной HNO3 на медь:

HNO3 + 3Cu = 2NO + 4H2O + 3Cu(NO3)2.

В промышленности - окислением NH3 на платиновом катализаторе, в технике - продуванием воздуха через пламя электрической дуги. В отличие от всех остальных оксидов азота NO образуются также прямым взаимодействием простых веществ на поверхности электрического разряда:

N2 + O2 → 2NO.

Вследствие повышенной кратности связи молекула NO достаточно устойчива, и ее распад становится заметным лишь при t = 500о C. Оксид азота (II) - химически активное соединение легко восстанавливается (при действии SО2, Cr2+) в растворах до NH2OH и H3N, с водородом образуют гремучую смесь. Легко окисляется кислородом, галогенами, Cr2O3, HMnO7 и др. При окислении галогенами NO образует оксогалид азота (III) NOHal.

При взаимодействии с наиболее активными металлами в жидком аммиаке NO сам выступает как окислитель.

Диоксид азота (NO2).

Диоксид азота (IV) - красно-бурый газ, имеющий характерный запах, токсичен и состоящий из собственно двуокиси азота и ее бесцветного полимера - четырех окиси азота (N2O4) - азотноватого ангидрида. Двуокись азота при понижении температуры легко сгущается в красно-бурую жидкость, кипящую при tкип. = 21,4о C и затвердевающую в бесцветные кристаллы при tпл = минус 11,2о C. Растворяется в воде с образованием азотистой и азотной кислот.

Молекулы NO2 даже в парах частично димеризованы. Энергия ионизации у NO2 равна 9,78 эВ (может терять электроны) и сродство к электрону 1,62 эВ (может приобретать электроны).

Диоксид азота химически активен. В его атмосфере горят уголь, сера, фосфор. В лаборатории NO2 получают взаимодействием меди с концентрированной азотной кислотой, воздействием серной кислоты на нитриты калия или натрия.

Диоксид азота применяют как нитрующий агент, в частности, для получения безводных нитратов.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Другие статьи

Создание оборотного водоснабжения на станции очистки гальванических стоков
Гальванические покрытия являются одним из эффективных методов защиты от коррозии, они также широко применяются для придания поверхности деталей ряда ценных специальных свойств: повышенной тв ...

Законодательные и другие требования
Федеральное законодательство об охране окружающей среды и природопользования, принятое по предметам совместного ведения Российской Федерации и ее субъектов состоит из федеральных законов, а также пр ...

Основные направления деятельности предприятия
В условиях рыночной экономики перерабатывающая промышленность, а особенно мясоперерабатывающие предприятия оказались на грани выживания. Это нашло выражение в резком уменьшении производства мяса и м ...