Азот диоксид

Азијски хемијски елемент са серијским бројем 7 налази се у 5. групи периодичног система Менделејева. Овај двоматски гас је инертан у нормалним условима. У атмосфери Земље, то чини три четвртине. Елемент се карактерише сљедећим степенима оксидације: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. То је део многих једињења. Један од њих је црвенкасто смеђи отровни гас (који се карактерише способношћу да надраже респираторни тракт, узрокује плућни едем у високим концентрацијама), који има карактеристичан оштар, оштар мирис - то је душични диоксид. Формула има облик НО2. Моларна маса је 46,01 г / мол. Густина је 2,62 г / дм3. Тачка кључања је 21 ° Ц. Када се раствара у води, реагује с њим. Индекс рефракције је 1.449 (на 20 ° Ц).

Азот диоксид игра важну улогу у атмосферској хемији, укључујући и формирање тропосферског озона. Истовремено, то је главни загађивач ваздуха и интермедијер у индустријској синтези азотне киселине, од којих се милиони тона производе сваке године. То је један од неколико азотних оксида (бинарна неорганска азотна једињења са кисеоником) са степенима оксидације:

• И - азот оксид Н2О;

• ИИ - азот моноксид НО;

• ИИИ - диазотит триоксид Н2О3;

• ИВ - азот-диоксид НО2 и динитроген тетроксид Н2О4;

• В-диазотит пентоксид Н2О5;

• Тринитрамид Н (НО2) 3.

Азот диоксид лако тече. Он је тежи од ваздуха. У нормалним условима, НО2 се меша (око 1: 1) са безбојном супстанцом (њеним диметом) Н2О4. Хемија НО2 је добро проучавана.

Приликом интеракције са водом, хидролизира се, што резултира стварањем две киселине (азот и азот): 2НО2 + Х2О → ХНО2 + ХНО3.

У реакцијама са алкалијама формирају се соли истих две киселине: 2НаОХ + 2НО2 → НаНО2 + НаНО3 + Х2О.

То је јак оксидатор, способан да оксидира СО2 у СО3. Овај метод се заснива на методи азотне производње сумпорне киселине. У окружењу НО2, запаљене су многе супстанце, укључујући органска једињења, сумпор, угаљ и фосфор.

Азот диоксид се обично формира као резултат оксидације азот-оксида ваздушним кисиком: О2 + 2НО → 2НО2

У лабораторији, НО2 се добија у два корака: дехидратација азотне киселине диазотен пентоксиду, који се затим распада термичким средствима:

2ХНО3 → Н2О5 + Х2О,

2Н2О5 → 4НО2 + О2.

Као резултат термичког распада нитрата одређених метала, могуће је добити и НО2:

2Пб (НО3) 2 → 4НО2 + 2ПбО + О2.

Оксид се може формирати интеракцијом азотне киселине (концентроване) са металима (на пример бакром):

4ХНО3 + Цу → 2НО2 + Цу (НО3) 2 + 2Х2О.

Под утицајем азотне киселине (концентроване) на лименку, поред азот-диоксида, космичка киселина се формира као нуспроизвод:

4ХНО3 + Сн → Х2О + Х2СнО3 + 4НО2.

У неким изворима, оксид Н2О4 (ИВ) назива се само тетроксид азота. Али ово је нетачно име, пошто је супстанца динитроген тетроксид. НО2 постоји у равнотежи са безбојним гасом Н2О4: 2НО2↔Н2О4.

Пошто је ова равнотежа ексотермна, она се помера према НО2 на вишим температурама, а при нижим температурама према Н2О4. Димер прелази у чврсто стање на температури минус 11,2 ° Ц На температури од 150 степени, Н2О4 → 2НО2 се распада, а затим следи 2НО2 → 2НО + О2.

Азотна киселина полако ослобађа НО2, што даје карактеристичној жутој боји већини узорака ове киселине:

4ХНО3 → 4НО2 + 2Х2О + О2.

Азот диоксид је лако детектовати мирисом чак и при ниским концентрацијама, најбоље је избјећи удисање његових испарења. Један од потенцијалних извора НО2 је фумирање азотне киселине, која ослобађа НО2 на температурама изнад 0 степени. Симптоми тровања (плућни едем) обично се јављају након удисања потенцијално смртоносних доза за неколико сати. Постоје неки докази да дуготрајна изложеност НО2 у концентрацијама изнад 40-100 μг / м³ може смањити функцију плућа и повећати ризик од респираторних симптома. У студијама неких научника, успостављена је веза између концентрације НО2 и синдрома изненадне смрти новорођенчади.

Азот диоксид се формира у већини процеса сагоревања, где се ваздух користи као оксидационо средство.

На повишеним температурама азот комбинира са кисеоником да би се формирао азот оксид: О2 + Н2 → 2НО, онда се НО оксидише на ваздух како би се формирао диоксид О2 + 2НО → 2НО2:

1. У нормалним атмосферским концентрацијама ово је веома спор процес.

2. Највероватнији извори НО2 су мотори са унутрашњим сагоревањем, термоелектране и, у мањој мери, биљке целулозе.

3. Гасни грејачи и пећи су такође извори овог оксида. Вишак ваздуха потребан за сагоревање доноси азот, који се на високим температурама претвара у азотне оксиде.

4. У домаћинствима, керозински грејачи и гасни грејачи су такође извори НО2.

5. Азот диоксид се производи у атмосферским нуклеарним тестовима (црвенкасте боје облака печурака).

6. У неким пољопривредним областима, његова површинска концентрација може да достигне 30 μг / м³.

7. НО2 је природно произведен громом и кишом.