азота оксиды
АЗОТА ОКСИДЫ
Гемиоксид N2O (оксид диазота, "веселящий газ") имеет слабый приятный запах и сладковатый вкус (см. табл.). Молекула линейна (длины связей в нм): Для N2O μ 0,51∙10−30 Кл∙м. Растворимость в воде (г на 100 г): 0,257 (0 °C) и 0,108 (25 °C); раств.
СВОЙСТВА ОКСИДОВ АЗОТА
* Цвет кристаллов. ** Температура возгонки.
Монооксид NO парамагнитен и склонен к димериза-ции (жидкий NO содержит 25% димера, твердый целиком состоит из него). Длина связи N—О 0,115 нм, энергия связи 626,84 кДж/моль; μ 6,48∙10− 30 Кл * м;
Ниже 1000 °C NO практически не разлагается. Равновесные концентрации NO, получающегося по реакции N2 + О,
[Fe(H20)6]S04 + NO
При нагр. раствора идет обратная реакция, и окраска исчезает. При действии NO на губчатое железо при высоком давлении образуется тетранитрозил Fe(NO)4. Известны нитрозилы Ru и Cr.
Монооксид получают каталитич. окислением NH3 как промежут. продукт в производстве азотной кислоты. Перспективен плазмохим. синтез. В лаб. NO получают взаимод. NaNO2 с H2SO4. В атмосфере он образуется при грозовых разрядах. Монооксид применяют также для получения NH2OH.
Сесквиоксид N2O3 (диазота триоксид) ниже −101 °C существует как индивидуальное соединение. При более высоких температурах находится в равновесии с продуктами диссоциации NO и NO-,. Молекула плоская (длины связей в нм).
Для N2O3
Диоксид NO2 парамагнитен; длина связи N—О 0,119 нм, угол О—N—О 134°; μ 0,87∙10−30 Кл∙м. При отщеплении электрона (энергия ионизации ~ 942 кДж/моль) образуется нитроний-ион NO2 , при присоединении (сродство к электрону −228 кДж/моль)-нитрит-ион NO2.
В обычных условиях NO 2 существует в равновесии с ди-мером-тетраоксидом диазота N2O4 (ΔH° димеризации −57,3 кДж/моль). При нормальном давлении и 4047
в такой смеси содержится 31% NO2, при 100 °C-88% NO2, выше 140 °C N2O4 целиком переходит в NO2. Жидкая смесь состоит в осн. из N2O4, а твердое вещество — чистый димер. Молекула димера диамагнитна, имеет плоскую структуру. Диоксид взаимод. с водой и растворами щелочей:
2NO2 + H2O
С соляной кислотой образует NOC1, с серной — (NO)HSO4, с F2-нитрил фторид NO2F. В смеси с CS2 взрывается. Восстанавливается водородом в присутствии Pt или Ni до NH3. Многие вещества (С, S, Р, орг. соед.) сгорают в NO2, так как NO2 и N2O4-сильные окислители. Поскольку в жидком N2O4 существует равновесие: N2O4
Zn + 2N2O4 → Zn(NO3)2 + 2NO
Растворы N2O4 в безводной HNO3 — более сильные окислители, чем чистая HNO3.
Диоксид-промежут. продукт в производстве HNO3. В лаб. NO2 получают разложением безводного Pb(NO3)2 или взаимод. Cu с конц. азотной кислотой. Диоксид и N2O4-окислители в жидком ракетном топливе, смесевых ВВ, при очистке нефтепродуктов от сераорг. соед., катализаторы окисления орг. соед. (напр., бензола до фенола, метана до формальдегида).
Молекула газообразного оксида азота (V) N2O5 (пентаоксид диазота) имеет неплоскую структуру (длины связей в нм):
Кристаллич. _ N2O5-ионное соед. (NO2)+(NO3)−. При комнатной температуре самопроизвольно разлагается на NO2 и O2, быстрое нагревание приводит к взрыву. Раств. в CHCl3. С водой образует HNO3. В лаборатории N2O5 получают взаимод. HNO3 с P2O5, жидкого NO2 или N2O3 с озонированным кислородом.
А. о. физиологически активны. Так, N2O — средство для наркоза, в высоких концентрациях вызывает удушье. Другие А. о. сильно ядовиты: NO действует на центральную нервную систему, в больших концентрациях превращает оксигемо-глобин в метгемоглобин; NO2 и N2O4 разрушающе действуют на легкие, в тяжелых случаях вызывают отек, понижают кровяное давление. При длительной работе в атмосфере, содержащей эти оксиды, развиваются разл. хронич. заболевания; ПДК NO2 9 мг/м3, остальных А. о.-5 мг/м3 (в пересчете на NO2).
Лит. см. при ст. азот.
Н. М. Жаворонков, И. К. Малина
Химическая энциклопедия