|
Оксид азота(IV) |
|
|
Общие |
|
|
Оксид азота(IV) |
|
|
NO2 |
|
|
46,0055 г/моль |
|
|
Физические свойства |
|
|
бурый газ |
|
|
0,304 г/см³ |
|
|
Термические свойства |
|
|
-11,2 °C |
|
|
21,1 °C |
|
|
33,10 кДж/моль |
|
|
Классификация |
|
|
10102-44-0 | |
Оксид азота
Оксид азота (IV) (диоксид азота, бурый газ) NO2 — газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом.
В обычном состоянии NO2 существует в равновесии со своим димером N2O4. Склонность к его образованию объясняется наличием в молекуле NO2 неспаренного электрона. При температуре ниже −12 °C белые кристаллы состоят только из молекул N2O4, при температуре 140 °C диоксид азота состоит только из молекул NO2, он очень тёмного, почти чёрного цвета. В точке кипения NO2 представляет собой красно-бурую жидкость, содержащую около 0,1 % NO2.
Получение
В лаборатории NO2 обычно получают воздействием концентрированной азотной кислотой на медь:
Cu + 4HNO3 (конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O.
Также его можно получить термическим разложением нитрата свинца, однако при проведении реакции следует соблюдать осторожность:
2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2↑ + O2↑.
Химические свойства
Кислотный оксид, ему соответствуют азотная и азотистая кислоты. NO2 отличается высокой химической активностью. Он взаимодействует с неметаллами (фосфор, сера и углерод горят в нём). В этих реакциях NO2 — окислитель:
2NO2 + 2C → 2CO2↑ + N2↑;
10NO2 + 8P → 4P2O5 + 5N2↑ (10NO2 + 2P4 → 2P4O10 + 5N2↑);
Окисляет SO2 в SO3 — на этой реакции основан нитрозный метод получения серной кислоты:
SO2 + NO2 → SO3 + NO↑.
При растворении оксида азота(IV) в воде образуются азотная и азотистая кислоты (реакция диспропорционирования):
2NO2 + H2O ↔ HNO3 + HNO2.
Поскольку азотистая кислота неустойчива, при растворении NO2 в тёплой воде образуются HNO3 и NO:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO↑.
Если растворение проводить в избытке кислорода, образуется только азотная кислота (NO2 проявляет свойства восстановителя):
4NO2 + 2H2O + O2 ↔ 4HNO3.
При растворении NO2 в щелочах образуются как нитраты, так и нитриты:
2NO2 + 2KOH → KNO3 + KNO2 + H2O.
Жидкий NO2 применяется для получения безводных нитратов:
Zn + 2N2O4 → Zn(NO3)2 + 2NO
Применение
В производстве серной и азотной кислот, в качестве окислителя в жидком ракетном топливе и смесевых взрывчатых веществах.
Физиологическое действие
Оксид азота (IV) высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких.
«Лисий хвост»
«Лисий хвост» — жаргонное название выбросов в атмосферу оксидов азота на химических предприятиях (иногда — из выхлопных труб «плохих» автомобилей).
НазваниеНазвание происходит от оранжево-бурого цвета диоксида азота. При низких температурах диоксид азота димеризуется и становится бесцветным. В летний сезон «лисие хвосты» наиболее заметны, так как в выбросах возрастает концентрация мономерной формы.
Вредное воздействие
Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьёзную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек.