Оксид азота IV: получение и химические свойства
| Оксиды азота | Цвет | Фаза | Характер оксида |
| N2O Оксид азота (I), закись азота, «веселящий газ» | бесцветный | газ | несолеобразующий |
| NO Оксид азота (II), закись азота, «веселящий газ» | бесцветный | газ | несолеобразующий |
| N2O3 Оксид азота (III), азотистый ангидрид | синий | жидкость | кислотный |
| NO2 Оксид азота (IV), диоксид азота, «лисий хвост» | бурый | газ | кислотный (соответствуют две кислоты) |
| N2O5 Оксид азота (V), азотный ангидрид | бесцветный | твердый | кислотный |
Оксид азота (IV) — бурый газ. Очень ядовит! Для NO2 характерна высокая химическая активность.
Способы получения
1. Оксид азота (IV) образуется при окислении оксида азота (II) кислородом или озоном:
2. Оксид азота (IV) образуется при действии концентрированной азотной кислоты на неактивные металлы.
Например , при действии концентрированной азотной кислоты на медь:
3. Оксид азота (IV) образуется также при разложении нитратов металлов, которые в ряду электрохимической активности расположены правее магния (включая магний) и при разложении нитрата лития.
Например , при разложении нитрата серебра:
Химические свойства
1. Оксид азота (IV) реагирует с водой с образованием двух кислот — азотной и азотистой:
Если растворение NO2 в воде проводить в избытке кислорода , то образуется только азотная кислота:
Поскольку азотистая кислота неустойчива, то при растворении NO2 в теплой воде образуются HNO3 и NO:
При нагревании выделяется кислород:
2. При растворении оксида азота (IV) в щелочах образуются нитраты и нитриты:
В присутствии кислорода образуются только нитраты:
3. Оксид азота (IV) – сильный окислитель. В атмосфере оксида азота (IV) горят фосфор , уголь , сера , оксид серы (IV) окисляется до оксида серы (VI):
4. Оксид азота (IV) димеризуется :
Источник
Взаимодействие бурого газа с водой
Оксид азота (IV) в широком интервале температур существует в виде равновесной смеси мономера NO2 и димера N2O4.
Молекула NO2 имеет угловую форму, предполагается, что атом азота находится в состоянии sp 2 -гибридизации, длина связи N – O равна 0,119 нм, что соответствует полуторной связи.
На атоме азота имеется неспаренный электрон, поэтому он легко димеризуется с образованием димера N2O4. Молекула N2O4 плоская и состоит из фрагментов 2ON – NO2 c непрочной связью N – N.
Физические свойства
Оксид азота (IV) NO2 – бурый газ, с резким удушливым запахом, ядовит, N2O4 – бесцветен. Твердый оксид азота (IV) бесцветен и состоит только из молекул N2O4. При его нагревании до температуры плавления -12,8 °С появляется бурая окраска, которая усиливается при повышении температуры и увеличения доли мономера в смеси. Температура кипения 21,5 °С.
Химические свойства
Оксид азота, и мономер, и димер, хорошо растворим в воде, и взаимодействует с ней:
при этом происходит диспропорционирование на азотную и азотистую кислоты.
При температуре выше 0 °С реакция протекает по другому:
Если через воду пропускать смесь оксида азота (IV) и воздуха, то образуется только азотная кислота:
Диоксид азота – сильный окислитель, в его атмосфере горят углерод и сера:
Получение
В лаборатории образуется при взаимодействии меди с горячей концентрированной азотной кислотой:
при термическом разложении высушенных нитратов тяжелых металлов:
В промышленности окисление оксида азота (II) кислородом:
Источник
«Лисий хвост»: 6 этапов убийства человека
«Лисий хвост» — такое милое и «пушистое» название химики дали диоксиду азота NO2– самому распространенному загрязнителю атмосферы на сегодняшний день. Это вещество 2 класса опасности, т.е. высокоопасное соединение, предельно допустимая разовая концентрация (ПДК) которого в воздухе населенных пунктах — 0,085 мг/м3.
«Черный юмор» химиков объясняется просто: диоксид азота – это знакомый многим рыже-бурый дым, клубящийся из труб теплоэлектростанций, нефтеперерабатывающих, нефтехимических и металлургических заводов, а также заводов, производящих азотную кислоту, различные удобрения и утилизирующих твердые бытовые отходы. Он, действительно, с виду напоминает пышный лисий хвост.
Откуда он берется? Дело в том, что в результате горения любого топлива выделяется оксид азота NO, который, будучи выпущен в атмосферу, быстро соединяется с кислородом, и превращается в диоксид азота NO2. Специалисты считают, что 90% этих зловредных веществ попадает в нашу атмосферу именно из-за человеческой деятельности, в том числе, из-за выхлопных газов автомобилей. Да-да, первым по объему выбросов диоксида азота в атмосферу в больших городах является автотранспорт!
Ученые отмечают, что именно в утренний «час пик» в воздухе над городами повышается концентрация NO, а стоит подняться солнцу и прогреть атмосферу, как в результате фотохимического окисления оксид азота превращается в еще более вредный и опасный NO2.
И не стоит радоваться, если в прохладное время года вы не видите знакомых рыжих клубов дыма или серо-желтого смога, городской воздух вам только кажется прозрачным и чистым: при низких температурах рыжий «лисий хвост» становится бесцветным, но он есть. И по-прежнему влияет на раннюю желтизну и бурые пятна на листьях деревьев, их увядание и гибель, на формирование кислотных облаков и осадков. Ведь при взаимодействии NO2 с водой образуется – азотная кислота!
Именно это свойство – образование азотной кислоты при реакции NO2 с водой – оказывает губительное воздействие на организм человека. Представьте, все наши слизистые являются влажными, т.е. содержат воду. А это значит, при вдыхании паров NO2 в горле, носоглотке, на стенках альвеол легких образуется HNO3, которая разъедает эти органы, запускается процесс разрушения человеческого организма.
Итак, 6 этапов убийства человека диоксидом азота:
1. В первые десять минут, вдыхая диоксид азота, человек ощущает специфический запах, но через 10 минут уже «принюхивается» и не улавливает его, так как умирают рецепторы запаха. И ощущение неприятной сухости в горле со временем и, как ни странно, с ростом концентрации NO2 проходит, но это коварный и ложный комфорт, ведь тем временем диоксид продолжает свое ужасное дело.
2. Показания уровня гемоглобина в крови человека падает, это чревато падением защитных сил организма.
3. Диоксид азота влияет и на зрение человека: его воздействие на слизистую глаз приводит к ухудшению способности видеть в условиях малой освещенности. Пороговая концентрация NO2, изменяющая световую чувствительность глаза, 0,14 мг/м3.
4. Стенки альвеол легких разъедаются, становятся легко проницаемыми. В результате сыворотка крови попадает в полость легких. При вдыхании воздух с жидкостью образуют пену, которая нарушает естественный газообмен и чревата развитием отека легких.
5. При контакте со щелочными средами организма NO2 образуются вредные нитраты и нитриты – те самые, которых мы так боимся в овощах и фруктах. Нитриты приводят к угнетению центральной нервной системы, расширяют кровеносные сосуды, снижают артериальное давление и пр.
6. В конце концов, нитраты в кишечнике трансформируются в канцерогенные нитрозамины, которые рано или поздно приводят к раку.
Вот что таится за таким милым и пушистым названием – «лисий хвост»!
Ученые отмечают, что затруднение дыхания здоровый человек чувствует при концентрации NO2 всего 0,056 мг/м3, а склонный к заболеваниям легких – при 0,038 мг/м3. Даже молодые здоровые люди, переехав в крупные города, замечают – участились простуды, грипп. Влияние NO2 на организм даже в малых дозах снижает его сопротивляемость и запускает вредоносные болезненные процессы. Особенно остро это проявляется у детей.
Поэтому сегодня борьба против вредоносных выбросов диоксида азота, борьба за экологию – важнейшая задача для каждого из нас!
Источник
«Лисий хвост»: 6 этапов убийства человека
«Лисий хвост» — такое милое и «пушистое» название химики дали диоксиду азота NO2– самому распространенному загрязнителю атмосферы на сегодняшний день. Это вещество 2 класса опасности, т.е. высокоопасное соединение, предельно допустимая разовая концентрация (ПДК) которого в воздухе населенных пунктах — 0,085 мг/м3.
«Черный юмор» химиков объясняется просто: диоксид азота – это знакомый многим рыже-бурый дым, клубящийся из труб теплоэлектростанций, нефтеперерабатывающих, нефтехимических и металлургических заводов, а также заводов, производящих азотную кислоту, различные удобрения и утилизирующих твердые бытовые отходы. Он, действительно, с виду напоминает пышный лисий хвост.
Откуда он берется? Дело в том, что в результате горения любого топлива выделяется оксид азота NO, который, будучи выпущен в атмосферу, быстро соединяется с кислородом, и превращается в диоксид азота NO2. Специалисты считают, что 90% этих зловредных веществ попадает в нашу атмосферу именно из-за человеческой деятельности, в том числе, из-за выхлопных газов автомобилей. Да-да, первым по объему выбросов диоксида азота в атмосферу в больших городах является автотранспорт!
Ученые отмечают, что именно в утренний «час пик» в воздухе над городами повышается концентрация NO, а стоит подняться солнцу и прогреть атмосферу, как в результате фотохимического окисления оксид азота превращается в еще более вредный и опасный NO2.
И не стоит радоваться, если в прохладное время года вы не видите знакомых рыжих клубов дыма или серо-желтого смога, городской воздух вам только кажется прозрачным и чистым: при низких температурах рыжий «лисий хвост» становится бесцветным, но он есть. И по-прежнему влияет на раннюю желтизну и бурые пятна на листьях деревьев, их увядание и гибель, на формирование кислотных облаков и осадков. Ведь при взаимодействии NO2 с водой образуется – азотная кислота!
Именно это свойство – образование азотной кислоты при реакции NO2 с водой – оказывает губительное воздействие на организм человека. Представьте, все наши слизистые являются влажными, т.е. содержат воду. А это значит, при вдыхании паров NO2 в горле, носоглотке, на стенках альвеол легких образуется HNO3, которая разъедает эти органы, запускается процесс разрушения человеческого организма.
Итак, 6 этапов убийства человека диоксидом азота:
1. В первые десять минут, вдыхая диоксид азота, человек ощущает специфический запах, но через 10 минут уже «принюхивается» и не улавливает его, так как умирают рецепторы запаха. И ощущение неприятной сухости в горле со временем и, как ни странно, с ростом концентрации NO2 проходит, но это коварный и ложный комфорт, ведь тем временем диоксид продолжает свое ужасное дело.
2. Показания уровня гемоглобина в крови человека падает, это чревато падением защитных сил организма.
3. Диоксид азота влияет и на зрение человека: его воздействие на слизистую глаз приводит к ухудшению способности видеть в условиях малой освещенности. Пороговая концентрация NO2, изменяющая световую чувствительность глаза, 0,14 мг/м3.
4. Стенки альвеол легких разъедаются, становятся легко проницаемыми. В результате сыворотка крови попадает в полость легких. При вдыхании воздух с жидкостью образуют пену, которая нарушает естественный газообмен и чревата развитием отека легких.
5. При контакте со щелочными средами организма NO2 образуются вредные нитраты и нитриты – те самые, которых мы так боимся в овощах и фруктах. Нитриты приводят к угнетению центральной нервной системы, расширяют кровеносные сосуды, снижают артериальное давление и пр.
6. В конце концов, нитраты в кишечнике трансформируются в канцерогенные нитрозамины, которые рано или поздно приводят к раку.
Вот что таится за таким милым и пушистым названием – «лисий хвост»!
Ученые отмечают, что затруднение дыхания здоровый человек чувствует при концентрации NO2 всего 0,056 мг/м3, а склонный к заболеваниям легких – при 0,038 мг/м3. Даже молодые здоровые люди, переехав в крупные города, замечают – участились простуды, грипп. Влияние NO2 на организм даже в малых дозах снижает его сопротивляемость и запускает вредоносные болезненные процессы. Особенно остро это проявляется у детей.
Поэтому сегодня борьба против вредоносных выбросов диоксида азота, борьба за экологию – важнейшая задача для каждого из нас!
Источник
