Oxid dusičitý

Dusík chemický prvek s atomovým číslem 7, umístěné 5 skupiny periodické soustavy Mendělejev. Tato diatomic plynu za normálních podmínek dostatečně inertní. V zemské atmosféře, to představuje tři čtvrtiny. Prvek vyznačující se následujícími oxidačních stavech: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Je součástí mnoha sloučenin. Jedním z nich je červenohnědá toxický plyn (charakterizovány schopností k podráždění dýchacích cest, což způsobuje otok plic při vysokých koncentracích), s charakteristickým ostrý, štiplavý zápach - je oxid dusičitý. Vzorec je NO2. Molární hmotnost 46,01 g / mol. Hustota 2,62 g / dm. Teplota varu 21 ° C Po rozpuštění ve vodě reaguje s ním. Index lomu 1,449 (při 20 ° C).

Oxid dusičitý hraje důležitou roli v chemii atmosféry, včetně tvorby troposférického ozónu. Současně, to je hlavní znečišťující ovzduší a meziprodukt při průmyslové syntézy kyseliny dusičné, které se vyrábějí miliony tun ročně. Toto je jeden z několika oxidů dusíku (binární anorganických sloučenin dusíku a kyslíku) se oxidace:

• I - N2O oxid dusíku;

• II - NO oxid dusný;

• III - dusný oxid N2O3;

• IV - NO2 oxid dusičitý a dusičitým N2O4;

• V - oxid dusičný, N2O5;

• trinitramide N (NO 2) 3.

Oxid dusičitý je snadno zkapalnit. Je to těžší než vzduch. Za normálních podmínek NO2 smíšené (přibližně 1: 1), bezbarvé látky (jeho dimer) N2O4. NO2 chemie je dobře znám.

Reakcí s vodou se hydrolyzuje, výsledný dvou vytvořený kyseliny (dusný a dusnatý): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

V reakce s alkalickými solemi jsou vytvořeny jako těchto dvou kyselin: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

On je silný oxidant schopen oxidovat SO2 na SO3. Při tomto způsobu je založena na majetku dusité kyseliny sírové. Tyto střední NO2 mnoho látek, včetně organických sloučenin, síry, uhlíku a fosforu, hořet.

Oxid dusičitý se obvykle vyrábí oxidací oxidu dusíku atmosférického kyslíku O2 + 2NO → 2NO2

V laboratoři, NO2 připraven ve dvou krocích: dehydratace kyseliny dusičné na oxid dusičný, který je pak tepelně rozložený:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

V důsledku tepelného rozkladu některých kovových dusičnanů může být rovněž připravena NO 2:

2PB (NO 3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oxid mohou být vytvořeny reakcí kyseliny dusičné (koncentrované) z kovu (např., Měď):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO 3) 2 + 2H2O.

Pod vlivem kyseliny dusičné (koncentrované), kromě cínu na oxid dusičitý, kyselina cín vzniká jako vedlejší produkt:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Některé zdroje oxid N2O4 (IV), se dále označuje jako kysličníku dusičitého. Ale to je nesprávné pojmenování, protože látka je dusný tetroxide. NO2 existuje v rovnováze s bezbarvé N2O4 plynu: 2NO2↔N2O4.

Vzhledem k tomu, tato rovnováha je exotermická, je posunuta na stranu NO2 při vyšších teplotách a při teplotě nižší, - k N2O4. Deamer přechází do tuhého stavu, při teplotě minus 11,2 ° C, Při teplotě 150 ° za rozkladu: N2O4 → 2NO2, pak 2NO2 → 2NO + O2.

Kyselina dusičná se pomalu uvolňuje NO2, který dává charakteristické žluté barvy většiny vzorků této kyseliny:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Oxid dusičitý je snadno zjistit čichem i při nízkých koncentracích, by se mělo zabránit vdechování par. Jeden potenciální zdroj NO2 dýmavé kyseliny dusičné, který by určoval NO2 při teplotách nad 0 °. otravy příznaky (plicní edém) obvykle objeví po inhalaci potenciálně letální dávky během několika hodin. Existují určité důkazy, že dlouhodobá expozice NO2 při koncentracích nad 40 až 100 mg / m se může snížit funkci plic a zvyšují riziko respirační příznaky. Ve studiích některých vědců spojitost mezi koncentrací NO2 a syndromu náhlého úmrtí.

Oxid dusičitý vytvořena ve většině spalovacích procesů, kde se vzduch používá jako oxidační činidlo.

Při zvýšených teplotách, dusík se spojí s kyslíkem za vzniku oxidu dusnatého: O2 + N2 → 2NO, pak NO se oxiduje na vzduchu za vzniku oxidu uhličitého O2 + 2NO → 2NO2:

1. Za normálního atmosférického koncentrace je velmi pomalý proces.

2. Nejpravděpodobnějším zdrojem NO 2 jsou spalovací motory, tepelné elektrárny a, v menším rozsahu, celulózek.

3. ohřívače a pece plynu jsou také zdrojem tohoto oxidu. Požadovaný se zavádí dusík, až přebytek spalovacího vzduchu, který je přeměněn na oxidy dusíku a při vysokých teplotách.

4. V domácnostech petrolejové ohřívače jsou také zdrojem NO2 a plynové ohřívače.

5. oxidu dusičitého generované při atmosférickém jaderných zkoušek (červenohnědá barva hřib).

6. Některé zemědělské oblasti svého povrchu koncentrace může dosáhnout 30 g / m?.

7. NO2 je také přirozeně produkován hrom, déšť.