Slāpekļa dioksīds

Slāpeklis ķīmiskais elements ar atomu skaits 7, kas atrodas 5 grupā Mendeļejeva periodiskās sistēmas. Tas no diviem atomiem sastāvošs gāzi normālos apstākļos ir pietiekami inerta. Pēc Zemes atmosfērā, tas veido trīs ceturtdaļas. Elements kas raksturīgs ar šādiem oksidācijas valstīm: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Tā ir daļa no daudzu savienojumu. Viens no tiem ir sarkanbrūna toksiska gāze (kas raksturīgs ar spēju kairinājumu elpošanas traktu, izraisot plaušu tūska augstā koncentrācijā), ar raksturīgu asu, asu aromātu - ir slāpekļa dioksīds. Formula ir NO2. Molārā masa 46.01 g / mol. Blīvums 2.62 g / dm³. 21 ° viršanas C. Kad izšķīdina ūdenī reaģē ar to. Atstarošanas indeksu no 1,449 (pie 20 ° C).

Slāpekļa dioksīds spēlē svarīgu lomu atmosfēras ķīmijā, ieskaitot troposfēras ozona veidošanos. Vienlaikus, tas ir galvenais gaisa piesārņotājs un starpproduktu rūpniecības sintēzi slāpekļskābes, kurus ražo miljoniem tonnu katru gadu. Tas ir viens no vairākiem slāpekļa oksīdu (divkāršo neorganiskiem savienojumiem slāpekļa un skābekļa) ar oksidācijas:

• I - N2O slāpekļa oksīds;

• II - NO slāpekļa monoksīdu;

• III - dislāpekļa trioksīda N2O3;

• IV - NO2 slāpekļa dioksīda un dislāpekļa tetraoksīda N2O4;

• V - dislāpekļa pentoksīds, N2O5;

• trinitramide N (NO2) 3.

Slāpekļa dioksīds ir viegli sašķidrināta. Viņš ir smagāks par gaisu. Normālos apstākļos NO2 sajauc (aptuveni 1: 1) līdz bezkrāsainu vielu (tās dimērs) N2O4. NO2 ķīmija ir labi saprotama.

By reakcija ar ūdeni tiek hidrolizēts, kā rezultātā divi veidojas acid (slāpekļa un slāpekļa): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

In reakcijas ar sārmu metālu sāļiem tiek veidoti kā šo divu skābēm: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Viņš ir spēcīgs oksidants spēj oksidējošo SO2 uz SO3. Ar šo metodi ir balstīta īpašuma slāpekļa sērskābi. Vidēja NO2 daudzas vielas, ieskaitot organisko savienojumu, sērs, oglekļa un fosfora, apdegums.

Slāpekļa dioksīds galvenokārt tiek ražots, oksidējot slāpekļa oksīda atmosfēras skābekli: O2 + 2NO → 2NO2

In laboratorijā, NO2 sagatavots divos posmos: dehidratāciju slāpekļskābes uz dislāpekļa pentoksīds, kas pēc tam tiek termiski dekompozīciju:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Kā rezultātā termiskā sadalīšanās dažu metālu nitrātiem var būt arī prepared NO2:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oksīda var veidoties reaģējot slāpekļskābes (koncentrēto) no metāliem (piemēram, vara):

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

Reibumā slāpekļskābes (koncentrēta) alvas papildus slāpekļa dioksīdu, alva skābes veidota kā blakusproduktu:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Daži avoti oksīdā N2O4 (IV) tika minēta kā slāpekļa trioksīda. Bet tas ir nepareiza lietošana, jo viela ir dislāpekļa trioksīda. NO2 pastāv līdzsvarā ar bezkrāsaina gāze N2O4: 2NO2↔N2O4.

Tā kā šis atlikums ir eksotermiska, tas ir nobīdīts uz vienu pusi no NO2 paaugstinātā temperatūrā un pie zemākas - uz N2O4. Deamer nokļūst cietā stāvoklī temperatūrā mīnus 11,2 ° C. Temperatūrā 150 grādiem sadalās: N2O4 → 2NO2, tad 2NO2 → 2NO + O2.

Slāpekļskābe lēnām izlaidumi NO2, kas dod raksturīgo dzelteno krāsu vairumā paraugu šīs skābes:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Slāpekļa dioksīds ir viegli atklāt ar smaržu, pat zemās koncentrācijās, inhalācija tvaiku jāizvairās. Viens potenciālais avots NO2 ir kūpošs slāpekļskābe kas piešķir NO2 temperatūrā virs 0 grādiem. saindēšanās simptomi (plaušu tūska) parasti parādās pēc ieelpošanas potenciāli letālu devu dažu stundu laikā. Ir daži pierādījumi, ka ilgstoša iedarbība NO2 koncentrācijās virs 40-100 mg / m³, var samazināties plaušu funkcijas un palielina risku elpošanas simptomiem. Pētījumos, daži zinātnieki izveidoja saikni starp koncentrāciju NO2 un zīdaiņu pēkšņās nāves sindromu.

Slāpekļa dioksīds veidojas vairumā sadegšanas procesiem, kur gaiss tiek izmantots kā oksidētāju.

Paaugstinātā temperatūrā, slāpekļa atoms savienojas ar skābekli, veidojot slāpekļa oksīdu: O2 + N2 → 2no, tad NO oksidē gaisā, lai veidotu dioksīdu O2 + 2NO → 2NO2:

1. Normālos koncentrāciju atmosfērā ir ļoti lēns process.

2. Visticamāk avots NO2 ir iekšdedzes dzinēji, termoelektrostacijas un, mazākā mērā, celulozes rūpnīcas.

3. Gāzes sildītāji un krāsnis ir arī avoti šo oksīda. Vajadzīgais slāpeklis tiek ieviests ar lieko sadegšanai nepieciešamā gaisa, kas tiek pārvērsts par slāpekļa oksīdiem pie augstām temperatūrām.

4. Mājsaimniecībās petrolejas sildītāji un gāzes sildītāji ir arī avoti NO2.

5. generated pie atmosfēras kodolizmēģinājumiem (sarkanīgā krāsa sēņu mākonis) slāpekļa dioksīds.

6. Daži lauksaimniecības jomas tās virsmas koncentrācijas var sasniegt 30 g / m³.

7. NO2 arī dabiski ražo pērkona lietus.