Окси́д азо́ту(IV), нітроге́н(IV) окси́д, діокси́д азо́ту — неорганічна сполука складу NO2. За звичайних умов є газом червоно-бурого кольору, з характерним гострим запахом або жовтуватою рідиною. Газ є сумішшю оксиду NO2 та його димеру N2O4. Ця суміш при 21,15 °С згущується на прозору жовту рідину, а при -11,2°С — замерзає в безбарвну масу. При температурі 140 °C діоксид азоту складається тільки з молекул NO2, він дуже темного, майже чорного кольору.

Оксид азоту(IV)
Nitrogen-dioxide-3D-vdW.png
Diossido di azoto.jpg
Інші назви бурий газ
Ідентифікатори
Номер CAS 10102-44-0
Властивості
Молекулярна формула NO2
Молярна маса 46,0055 г/моль
Зовнішній вигляд бурий газ або жовтувата рідина
Густина 2,0527 г/л (газ)
1,491 г/см³ (рідина, 0 °C)
1,536 г/см (твердий)
Тпл -11,2 °C
Ткип 21,1 °C
В'язкість 0,532 мПа·с (0 °C)
0,402 мПа·с (25 °C)
Структура
Дипольний момент 0,316 ± 0,010 D
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo298
33,2 кДж/моль
Ст. ентропія So298 240,1 Дж/(моль·K)
Теплоємність, cop 37,2 Дж/(моль·K)
Небезпеки
Індекс ЄС 007-002-00-0
Класифікація ЄС Дуже токсично T+
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Зміст

СтруктураРедагувати

Молекула NO2 має вигнуту будову із кутом O-N-O у 134,1°. Відстань N-O складає 1,193 Å.

ОтриманняРедагувати

Промислове отримання оксиду NO2 пролягає в окисненні повітрям аміаку та продукту реакції — оксиду NO:

 
 

У лабораторії NO2 зазвичай отримують дією концентрованої нітратної кислоти на мідь:

 

Також його можна отримати термічним розкладанням нітрату свинцю, однак при проведенні реакції слід дотримуватися обережності:

 

Хімічні властивостіРедагувати

Зріджений оксид NO2 частково димеризується в N2O4 (у діапазоні температур −11,2…20,7 °C):

 

При температурі понад 150 °C оксид азоту(IV) починає розкладатися

 

У воді NO2 диспропорціонує з утворенням нітратної кислоти та, в залежності від умов, оксидів N2O3 або NO:

 
 

При пропусканні оксиду крізь луги утворюється суміш нітратів та нітритів, а при окисненні реакційної суміші — тільки нітрати:

 
 

Діоксид азоту відновлюється воднем у присутності каталізаторів (платини, нікелю):

 

Діоксид азоту проявляє себе як дуже сильний окисник. Так, він легко окиснює значну кількість неметалів, металів, а також їхніх сполук:

 
 
 
 
 
 
 
 

НебезпекаРедагувати

ТоксичністьРедагувати

Діоксид азоту дуже отруйний при вдиханні. Однак, інгаляцій зазвичай можна уникнути, адже його легко виявити по запаху, навіть при низьких концентраціях. В лабораторіях одним з джерел NO2 є димна азотна кислота, яка розкладається при температурі вище 0 °С. Одним з симптомів отруєння є набряк легенів, який, як правило, з'являється через кілька годин після вдихання низьких, але потенційно небезпечних доз NO2. Крім того, низькі концентрації (4 проміле) можуть призвести до затримки дихання . Існує ряд доказів, які свідчать, що довгостроковий вплив NO2 при концентраціях вище 40—100 мкг/м³ може знизити функцію легенів і збільшити ризик виникнення респіраторних захворювань[1].

ЗабрудненняРедагувати

 
Щільність оксиду азоту(IV) в атмосфері (2011).

Найбільшими джерелами NO2 є двигуни внутрішнього згоряння,[2] теплові електростанції і, в меншій мірі, заводи з переробки целюлози. Бутанові газові обігрівачі та печі є також джерелами NO2. У побуті, гасові обігрівачі та газові обігрівачі є джерелами діоксиду азоту. Діоксид азоту утворюється, також, і в результаті ядерних випробувань, і відповідає за червоний колір грибовидної хмари.

Разом із оксидом NO (так звані оксиди NOx), діоксид азоту є одним з найбільших забруднювачів атмосфери, в декількох районах землі його концентрація досягає 30 мкг/м³, що лише на декілька одиниць менше ніж гранично допустима концентрація. Діоксид азоту відіграє важливу роль в хімії атмосфери, в тому числі в утворенні тропосферного озону. У 2005 році учені з Університету Каліфорнії припускали взаємозв'язок між рівнем NO2 і синдромом раптової дитячої смертності[3].

Діоксид азоту також утворюється під час грози. Такий процес називають атмосферною фіксацією азоту. Дощ, який утворюються при таких бурях містить певну кількість азотних добрив.

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. Health Aspects of Air Pollution with Particulate Matter,Ozone and Nitrogen Dioxide. Всесвітня організація охорони здоров'я. 13–15 January 2003. с. 48. Процитовано 2011-11-19. 
  2. Son, Busoon; Wonho Yang, Patrick Breysse, Taewoong Chung and Youngshin Lee (March 2004). Estimation of occupational and nonoccupational nitrogen dioxide exposure for Korean taxi drivers using a microenvironmental model. Environmental Research 94 (3): 291–296. PMID 15016597. doi:10.1016/j.envres.2003.08.004. Процитовано 2008-02-25. 
  3. Sids Linked to Nitrogen Dioxide Pollution. Архів оригіналу за 2013-06-25. Процитовано 2008-02-25. 

ДжерелаРедагувати

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Handbook of Preparative Inorganic Chemistry / G. Brauer. — 2nd. — New York : Academic Press, 1963. — 1859 p. (англ.)
  • Thiemann M., Scheibler E., Wiegand K. W. Nitric Acid, Nitrous Acid, and Nitrogen Oxides // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 44—45. — DOI:10.1002/14356007.a17_293. (англ.)
  • Реми Г. Курс неорганической химии / А. В. Новоселова. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — 922 с. (рос.)
  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин. — 3-е. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
  • Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.