Stikstofdioxide

Stikstof chemisch element met atoomnummer 7 gelegen 5 groep van het periodiek systeem Mendelejev. Deze twee atomen gas onder normale omstandigheden voldoende inert. In de atmosfeer van de aarde, het is goed voor driekwart. Het element gekenmerkt door oxidatietoestanden: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Het is van vele verbindingen. Een daarvan is een roodbruin giftig gas (gekenmerkt door het vermogen om de luchtwegen veroorzaken, waardoor longoedeem bij hoge concentraties), met een kenmerkende scherpe, scherpe geur - is stikstofdioxide. De formule is NO2. Mol massa 46,01 g / mol. Dichtheid 2,62 g / dm³. Kookpunt 21 ° C Opgelost in water reageert ermee. De brekingsindex van 1,449 (bij 20 ° C).

Stikstofdioxide speelt een belangrijke rol in de atmosferische chemie, waaronder de vorming van troposferische ozon. Tegelijkertijd is een grote luchtverontreiniging en tussenproduct bij de industriële bereiding van salpeterzuur, geproduceerd miljoenen tonnen per jaar. Dit is een van de stikstofoxiden (binaire anorganische verbindingen van stikstof en zuurstof) met oxidatie:

• I - N2O stikstofoxide;

• II - NO stikstofmonoxide;

• III - distikstoftrioxide N2O3;

• IV - NO2 stikstofdioxide en distikstoftetraoxide N2O4;

• V - distikstofpentoxide, N2O5;

• trinitramide N (NO2) 3.

Stikstofdioxide wordt gemakkelijk vloeibaar gemaakt. Hij is zwaarder dan lucht. Onder normale omstandigheden gemengd NO2 (ca. 1: 1) waarbij kleurloze stof (een dimeer) N2O4. NO2 chemie goed begrepen.

Door reactie met water gehydrolyseerd, de resulterende twee gevormde zuur (distikstofoxide en stikstofoxide) 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

In reacties met alkalizouten worden gevormd als beide zuren: + 2NaOH 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Hij is een sterke oxidant kan oxideren SO2 tot SO3. Bij deze werkwijze berust objecten salpeterig zwavelzuur. Het medium NO2 veel stoffen, waaronder organische verbindingen, zwavel, koolstof en fosfor, branden.

Stikstofdioxide wordt meestal geproduceerd door oxidatie van stikstofoxide zuurstof O2 + 2NO → 2NO2

In het laboratorium, NO2 bereid in twee stappen: dehydratatie van salpeterzuur distikstofpentoxide, dat vervolgens thermisch wordt ontleed:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Als gevolg van thermische ontleding van sommige metalen nitraten kunnen ook bereid NO2:

2PB (NO3) 2 → 4NO2 2PbO + + O2.

Het oxide kan worden gevormd door salpeterzuur (geconcentreerd) uit metalen (bijvoorbeeld koper):

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

Onder invloed van salpeterzuur (geconcentreerd) tin Naast stikstofdioxide, tin zuur gevormd als bijproduct

4HNO3 + Sn + H2O → H2SnO3 + 4NO2.

Sommige bronnen oxide N2O4 (IV) werd genoemd stikstoftetroxide. Maar dit is een verkeerde benaming, aangezien de stof is distikstoftetroxyde. NO2 bestaat in evenwicht met de kleurloos gas N2O4: 2NO2↔N2O4.

Daar dit evenwicht is exotherm, wordt verschoven naar de zijde van NO2 bij hogere temperaturen en lagere - richting N2O4. Deamer overgaat in de vaste toestand bij een temperatuur van minus 11,2 ° C Bij een temperatuur van 150 graden uiteen: N2O4 → 2NO2, dan 2NO2 → 2NO + O2.

Salpeterzuur langzaam afgeeft NO2, waarbij de karakteristieke gele kleur van het merendeel van de monsters van dit zuur geeft:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Stikstofdioxide wordt gemakkelijk gedetecteerd door geur, zelfs bij lage concentraties, moet inhaleren van de damp te voorkomen. Een potentiële bron van NO2 rokend salpeterzuur NO2 toewijst bij temperaturen boven 0 graden. vergiftiging symptomen (longoedeem) verschijnen meestal na het inademen van potentieel dodelijke doses van een paar uur. Er zijn aanwijzingen dat langdurige blootstelling aan NO2 bij concentraties boven 40-100 mg / m³ longfunctie kan verminderen en het risico van respiratoire symptomen. In studies van sommige wetenschappers een verband gelegd tussen de concentratie van NO2 en wiegendood.

Stikstofdioxide gevormd meeste verbrandingsprocessen waarbij lucht als het oxidatiemiddel.

Bij verhoogde temperaturen, stikstof met zuurstof tot stikstofoxide: O2 + N2 → 2NO dan NO wordt geoxideerd in lucht dioxide O2 + 2NO → 2NO2 vormen:

1. Onder normale atmosferische concentratie is een zeer langzaam proces.

2. De meest waarschijnlijke bron van NO2 verbrandingsmotoren, thermische centrales en, in mindere mate, pulp.

3. Gas kachels en fornuizen zijn ook bronnen van dit oxide. Benodigde stikstof wordt ingebracht in overmaat verbrandingslucht, die wordt omgezet in stikstofoxiden bij hoge temperaturen.

4. In huishoudens kerosine kachels en gaskachels zijn ook bronnen van NO2.

5. stikstofdioxide geproduceerd bij atmosferische kernproeven (roodachtige kleur paddestoelwolk).

6. Sommige landbouwgebieden van het oppervlak concentraties 30 g / m³ bereikt.

7. NO2 is ook van nature door donder, regen.