Оксид азоту(IV)
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) | |
---|---|
Інші назви | бурий газ |
Ідентифікатори | |
Номер CAS | 10102-44-0 |
Номер EINECS | 233-272-6 |
Назва MeSH | D01.362.635.600, D01.625.550.525 і D01.650.550.587.625 |
ChEBI | 33101 |
RTECS | QW9800000 |
SMILES | N(=O)[O][1] |
InChI | InChI=1S/NO2/c2-1-3 |
Номер Гмеліна | 976 |
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 ΔfH 298 |
33,2 кДж/моль |
Ст. ентропія S 298 |
240,1 Дж/(моль·K) |
Теплоємність, c p |
37,2 Дж/(моль·K) |
Небезпеки | |
Індекс ЄС | 007-002-00-0 |
Класифікація ЄС | T+ |
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
Інструкція з використання шаблону | |
Примітки картки |
Структура
ред.Молекула NO2 має вигнуту будову із кутом O-N-O у 134,1°. Відстань N-O складає 1,193 Å.
Отримання
ред.Промислове отримання оксиду NO2 полягає 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 властивості
ред.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:
Небезпека
ред.Токсичність
ред.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[2].
Забруднення
ред.Найбільшими джерелами NO2 є двигуни внутрішнього згоряння,[3] 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[4].
Діоксид азоту також утворюється під час грози. Такий процес називають атмосферною фіксацією азоту. Дощ, який утворюється при таких бурях, містить певну кількість азотних добрив.
Див. також
ред.Примітки
ред.- ↑ Nitrogen peroxide
- ↑ Health Aspects of Air Pollution with Particulate Matter,Ozone and Nitrogen Dioxide (PDF). Всесвітня організація охорони здоров'я. 13–15 January 2003. с. 48. Архів оригіналу (PDF) за 9 жовтня 2009. Процитовано 19 листопада 2011.
- ↑ 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. doi:10.1016/j.envres.2003.08.004. PMID 15016597. Архів оригіналу за 5 квітня 2011. Процитовано 25 лютого 2008.
- ↑ Sids Linked to Nitrogen Dioxide Pollution. Архів оригіналу за 24 червня 2013. Процитовано 25 лютого 2008.
Джерела
ред.- 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. — Vol. 1. — 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: (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.