Köfnunarefni díoxíð

Köfnunarefni frumefni með Atomic númer 7 sem staðsett er 5 hópinn úr Mendeljeff reglubundnu kerfi. Þessi tvıatóma gas við eðlilegar aðstæður nægilega óvirkt. Í lofthjúpi jarðar, þá hefur það þremur ársfjórðungum. Þátturinn sem einkennist af eftirfarandi oxunar ástönd: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Það er hluti af mörgum efnasamböndum. Einn er fæst rauðbrúnleit eitrað gas (sem einkennist af því að geta ertingu í öndunarvegi, sem veldur lungnabjúg, í háum styrk), með einkennandi skarpa og sterka lykt - er köfnunarefni díoxíð. Formúlan er NO2. Mólmassi 46,01 g / mól. Density 2.62 g / dm³. Suðumark 21 ° C. Þegar leyst er upp í vatni hvarfast við það. Hrotstuðull 1,449 (við 20 ° C).

Köfnunarefnisdíoxíð gegnir mikilvægu hlutverki í andrúmslofti efnafræði, þar á meðal myndun ósons í veðrahvolfinu. Samtímis, er það stórt loft mengunarefni og milliefni í iðnaði nýmyndun saltpéturssýru, sem eru framleidd milljónir tonna á ári. Þetta er einn af mörgum oxíð köfnunarefnishópa (tveimur efnum ólífræn efnasambönd af köfnunarefni og súrefni) með oxun:

• I - N2O köfnunarefnisoxíð;

• II - NO köfnunarefnisoxíð;

• III - dinitrogen trioxide N2O3;

• IV - NO2 köfnunarefnisdíoxíð og dinitrogen tetraoxide N2O4;

• V - dinitrogen pentoxide, N2O5;

• trinitramide N (NO2) 3.

Köfnunarefni díoxíð er auðveldlega fljótandi. Hann er þyngri en loft. Við venjulegar aðstæður NO2 blandað (um það bil 1: 1) til litlausa efninu (tvíliðu þess) N2O4. NO2 efnafræði er vel þekktur.

Með hvarfi með vatni er vatnsrofið, sem leiðir tveir myndast acid (nitur og nítur): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

In Hvarf með alkalísölt eru gerðir sem þessar tvær sýrum: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Hann er sterkur oxidant getur oxað SO2 í SO3. Í þessari aðferð og það er byggt eign nitur brennisteinssýru. Det medium, NO2 mörgum efnum, þar á meðal lífrænna efnasambanda, brennisteinn, kolefni og fosfór, brenna.

Köfnunarefni dloxIö er yfirleitt framleidd með því að oxa köfnunarefnisoxíðin súrefni: O2 + 2NO → 2NO2

Í rannsóknarstofu, NO2 gerður í tveimur þrepum: úrvötnun á saltpéturssýra á móti dinitrogen pentoxide, sem síðan er hita niðurbrot:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Sem afleiðing af hitaniðurbrotið sumra málmi nítrats geta einnig verið útbúnar NO2:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

The oxíð er hægt að mynda með því að hvarfa saltpéturasýru (i meiri styrk) frá málmleysingja (t.d., kopar):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O.

Undir áhrifum saltpéturssýra (i meiri styrk) Útíbæting tini til að niturdíoxíð, tin sýru sem myndast sem aukaafurð:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Sumir heimildir Oxide N2O4 (IV) var vísað til sem köfnunarefni tetroxíði. En þetta er rangnefni, sem efnið er dinitrogen Tetroxíðið. NO2 er í jafnvægi við litlaus gas N2O4: 2NO2↔N2O4.

Þar sem þetta jafnvægi er útvermið, er það færst til hliðar NO2 við hátt hitastig og á lægri - í átt N2O4. Deamer fer inn i fostu formi við hitastig sem er mínus 11,2 ° C. Við hitastig sem 150 gráður brotnar niður: N2O4 → 2NO2, þá 2NO2 → 2NO + O2.

Nitric acid is losa rólega NO2, sem gefur einkennandi gula lit á flestum sýnanna þeirrar sýru:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Köfnunarefni dloxIö er auðvelt að greina með lykt jafnvel við lágan styrk, innöndun gufunnar ætti að forðast. Einn möguleiki uppspretta NO2 er sjóðandi saltpéturssýru sem úthlutar NO2 við hitastig yfir 0 gráður. eitrun einkenni (lungnabjúgur) birtast oftast eftir innöndun hugsanlega banvænum skömmtum sem nemur nokkrum klukkustundum. Það er einhver sönnun þess að langtíma útsetning fyrir NO2 að minnsta styrk upp fyrir 40-100 mg / m³ getur minnkað lungnavirkni og aukið hættu á einkenni frá öndunarfærum. Í rannsóknum á sumum vísindamönnum komið á tengslum milli styrks NO2 og skyndilega ungbarna dauða heilkenni.

Köfnunarefni díoxíð myndast í flestum brennsluferli þar sem loft er notað sem oxara.

Við hækkað hitastig, og þá er köfnunarefnið í samband við súrefni til að mynda nituroxíð: O2 + N2 → 2NO, þá NO er oxað í loft til að mynda díoxíð O2 + 2NO → 2NO2:

1. Undir eðlileg þéttni venjulegan loftþrýsting er mjög hægt ferli.

2. Líklegasta uppspretta NO2 eru brunahreyfla, varma virkjana og, í minna mæli, Pulp Mills.

3. Gas hitari og ofna eru einnig uppsprettur þessa oxíð. Required köfnunarefni er kynnt til umfram brennslulofts, sem er umbreytist í nituroxíð við hátt hitastig.

4. Á heimilum steinolíu hitari og gas hitari eru einnig uppsprettur NO2.

5. köfnunarefnisdíoxíð myndaður við andrúmsloftsþrýsting tilraunir með kjarnorkuvopn (rauð lit sveppir ský).

6. Sumir landbúnaði sviðum styrk yfirborði hennar getur náð 30 g / m³.

7. NO2 er líka náttúrulega framleidd af þrumuveðri, rigningu.