Оксид азота

Известно десять оксидов азота, пять из которых находятся в стабильном состоянии. Атомы кислорода и азота во всех оксидах связаны полярной ковалентной химической связью.

Общее описание

Азот — бесцветный двухатомный газ (N2). Атомы молекулы азота удерживаются вместе прочной тройной связью, что делает элемент инертным. Азот вступает в реакцию с другими элементами и соединениями под воздействием внешних факторов: высокой температуры, электричества, катализаторов.

Рис. 1. Строение молекулы азота.

Оксиды образуются из солей аммония и азотной кислоты. Формулы оксидов азота и краткое описание соединений приведены в таблице.

Имя

Формула

Квитанция

Особенности

оксид азота или окись азота (I) — «веселящий газ»

N2O

– Нагрев аммиачной селитры (опасность взрыва): NH4NO3 → N2O + 2H2O;

– нагреть аминосульфокислоту с разбавленной азотной кислотой: NH2SO2OH + HNO3 → N2O + H2SO4 + H2O

Бесцветный газ со сладковатым привкусом. Не горит, токсичен. Растворим в воде, серной кислоте, спирте

Монооксид или оксид азота (II)

НЕТ

Единственный оксид, полученный прямым взаимодействием кислорода и азота при температуре 1200°С или электрическим разрядом: N2 + O2 → 2NO

Бесцветный ядовитый газ. На воздухе окисляется, приобретая коричневый цвет. Трудно смешать. Это синий в жидком виде

Триоксид диазота или оксид азота (III)

N2O3

При взаимодействии разбавленной азотной кислоты и твердого оксида мышьяка с последующим охлаждением:

– 2HNO3 + As2O3 → NO2 + NO + 2HAsO3;

– NO2 + NO → N2O3

В нормальных условиях это голубая жидкость. Он может принимать газообразное и твердое состояния. Высокотоксичен, вызывает ожоги кожи

Двуокись или окись азота (IV)

NO2

– при взаимодействии азотной кислоты и меди: Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O;

– при разложении нитрата свинца: 2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2 + O2

Ядовитый коричневый газ с резким запахом. Легко разжижается при температуре ниже +21°C, превращаясь в желтоватую жидкость

Пятиокись диазота или окись азота (V)

N2O5

– Дегидратация азотной кислоты в присутствии оксида фосфора: 2HNO3 + P2O5 → 2HPO3 + N2O5;

– взаимодействие хлора и нитрата серебра: 4AgNO3 + 2Cl2 → 4AgCl + 2N2O5 + O2;

– реакция оксида азота (IV) и озона: 2NO2 + O3 → N2O5 + O2

Бесцветное кристаллическое твердое соединение, чрезвычайно нестабильное при нормальных условиях. Принимает стабильную форму при температуре ниже +10°C

Рис. 2. Двуокись или окись азота (IV).

Кроме пяти стабильных оксидов азота известны еще пять неустойчивых соединений: NON3, NO2N3, N(NO2)3, нитратный радикал NO3 и димер, состоящий из двух простых молекул, диоксид азота (N2O4).

Химические свойства

Основные реакции оксидов азота с простыми и сложными веществами приведены в табл.

оксиды

Реакции

Уравнения

N2O

Разлагается при нагревании. Окисляют неметаллы. Он проявляет свойства восстановителя с сильными окислителями. Реагирует с аммиаком и его производными. Не образует солей. Не реагирует с водой, щелочами, кислотами

– 2N2O → 2N2 + O2;

– 2N2O + С → 2N2 + СО2;

– 5N2O + 8KMnO4 + 7H2SO4 → 5Mn(NO3)2 + 3MnSO4 + 4K2SO4 + 7H2O;

– 2NH3 + N2O → NH4N3 + H2O;

– 2NaNH2 + N2O → NaN3 + NaOH + NH3

НЕТ

На воздухе при нормальных условиях окисляется до двуокиси азота. Реагирует с галогенами. В присутствии сильного восстановителя проявляет окислительные свойства. Не образует солей, мало растворим в воде

– 2NO + O2 → 2NO2;

– 2NO + Cl2 → 2NOCl;

– 2SO2 + 2NO → 2SO3 + N2

N2O3

Разлагается при нагревании. Реагирует с водой с образованием азотистой кислоты растворим в щелочах

– N2O3 → NO + NO2;

– N2O3 + H2O → 2HNO2;

– N2O3 + 2KOH → 2KNO2 + H2O

NO2

Реагирует с неметаллами, металлами, галогенами, водой. Окисляет оксиды серы растворим в щелочах

– 10NO2 + 8P → 4P2O5 + 5N2;

– 4NO2 + Zn → Zn(NO3)2 + 2NO;

– 2NO2 + 2Cl2 → NOCl + NO2Cl + Cl2O;

– 2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2;

– NO2 + SO2 → SO3 + NO;

– 2NO2 + 2KOH → KNO3 + KNO2 + H2O

N2O5

Разлагается быстро на ура. Растворим в воде, щелочах

– 2N2O5 → 4NO2 + O2;

– N2O5 + H2O ↔ 2HNO3;

– N2O5 + 2NaOH → 2NaNO3 + H2O

Рис. 3. Пятиокись азота или окись азота (V).

Оксиды используются для производства азотной кислоты. N2O используется в качестве анестетика.

Поделиться:
×
Рекомендуем посмотреть