ОКСИД АЗОТА (IV), ПОЛУЧЕНИЕ, СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА

Диоксид (или двуокись) азота NO2 — бурый ядовитый газ, обладающий характерным запахом. Он легко сгущается в красноватую жидкость (темп. кип. 21 °С), которая при охлаждении постепенно светлеет и при —11,2°С замерзает, образуя бесцветную кристаллическую массу. При нагревании газообразного диоксида азота его окраска, наоборот, усиливается, а при 140°С становится почти черной. Изменение окраски диоксида азота при повышении температуры сопровождается и изменением его молекулярной массы. При низкой температуре плотность пара приблизительно отвечает удвоенной формуле N2O4 С повышением температуры плотность пара уменьшается и при 140°С соответствует формуле NO2. Бесцветные кристаллы, существующие при — 11,2°С и ниже, состоят из молекул N2O4. По мере нагревания молекулы N2O4 диссоциируют с образованием молекул темно-бурого диоксида азота; полная диссоциация происходит при 140°С. Таким образом, при температурах от —11,2 до 140 °С молекулы NO2 и N2O4 находятся в равновесии друг с другом:

N2O4↔ 2NO2 -56,9 кДж

Выше 140 °С начинается диссоциация NO2 на NO и кислород. Диоксид азота—очень энергичный окислитель. Многие вещества могут гореть в атмосфере NO2, отнимая от него кислород. Диоксид серы окисляется им в триоксид, на чем основан нитрозный метод получения серной кислоты.

Пары NO2 ядовиты. Вдыхание их вызывает сильное раздражение дыхательных путей и может привести к серьезному отравлению.

При растворении в воде NO2 вступает в реакцию с водой, образуя азотную и азотистую кислоты:

2NO2 + Н2O = HNO3 + HNO2

Поэтому диоксид азота можно считать смешанным ангидридом этих кислот.

Но азотистая кислота очень нестойка и быстро разлагается:

3HNO2 = HNO3 + 2NO + Н2O

Поэтому практически взаимодействие диоксида азота с водой, особенно с горячей, идет согласно уравнению: 6NO2 + 2Н2O = 4HNO3 + 2NO, которое можно получить сложением двух предыдущих уравнений, если предварительно первое из них умножить на три.

В присутствии воздуха образующийся оксид азота немедленно окисляется в диоксид азота, так что в этом случае NO2 в конечном итоге полностью переходит в азотную кислоту:

4NO2 + O2 + 2Н20=4HN03

Эта реакция используется в современных способах получения азотной кислоты.

Если растворять диоксид азота в щелочах, то образуется смесь солей азотной и азотистой кислот, например:

2N02 + 2NaOH = NaN03 + NaN02 + H20

В лаборатории NO₂ обычно получают воздействием концентрированной азотной кислотой на медь:

Также его можно получить термическим разложением нитрата свинца, однако при проведении реакции следует соблюдать осторожность:

Поиск по сайту: