Оксиди нітрогену – ПІДГРУПА НІТРОГЕНУ
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Розділ 10. ПІДГРУПА НІТРОГЕНУ
§ 10.6. Оксиди нітрогену
Нітроген утворює шість кисневих сполук, в яких виявляє ступені окиснення
+1 +2 +3 +4 +4 +5
Від +1 до +5: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5. При безпосередньому сполученні нітрогену з оксигеном утворюється лише оксид нітрогену(ІІ) NO, інші оксиди добувають непрямими способами. NO і NO – несолетворні оксиди, решта – солетворні. З усіх оксидів нітрогену найбільше значення мають оксиди нітрогену(ІІ) та нітрогену(ІV)
Оксид нітрогену(ІІ) NO – безбарвний газ, погано розчиняється у воді (його можна збирати у циліндрі над водою). Оксид нітрогену(ІІ) має чудову властивість: безпосередньо сполучається з киснем повітря, утворюючи бурий газ – оксид нітрогену(ІV):
2NO + O2 = 2NO2.
У лабораторних умовах оксид нітрогену(ІІ) добувають при взаємодії розведеної нітратної кислоти з міддю:
3Сu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4Н2О;
Оксид нітрогену(ІІ) добувають також окисненням аміаку киснем повітря за наявності каталізатора – платини (див. § 10.3). Він постійно утворюється у повітрі
Оксид нітрогену(ІV) NO2 – газ бурого кольору зі специфічним запахом, важчий за повітря, отруйний, подразнює дихальні шляхи. В лабораторних умовах NO2 добувають при взаємодії концентрованої нітратної кислоти з міддю:
Cu + 4HNO3 = Сu(NО3)2 + 2NO2↑ + 2Н2О;
Або прожарюванням кристалічного нітрату плюмбуму:
2Рb(N3)2 = 2РbО + 4NO2 ↑ + О2 ↑.
Як зазначалося вище, оксид нітрогену(ІV) також утворюється з оксиду нітрогену(ІІ) при сполученні його з киснем.
Оксид нітрогену(ІV) піддається димеризації, утворюючи безбарвну рідину – димер оксиду нітрогену(ІV):
2NO2 ⇆ N2O4.
Реакція оборотна. При – 11С˚ рівновага практично повністю зміщується в бік утворення N2O4 (димеризація NO2), при 140°С – в бік утворення NO2 (термічна дucоціація N2O4). Проміжним температурам відповідає стан рівноваги між молекулами NO2 і N2.
Процес сполучення однакових молекул у більші молекули називається полімеризацією.
У даному випадку відбулася димеризація – утворення більшої молекули N2O4 з двох молекул NO2. Процес полімеризації відіграє важливу роль в органічній хімії (див. § 16.7).
При взаємодії оксиду нітрогену (IV) з водою утворюються нітратна і нітритна кислоти:
+4 +5 +3
2NO2 + Н2О = HNO3 + HNO2;
HNO2 малостійка, особливо при нагріванні. Тому при розчиненні NO2 у теплій воді утворюються нітратна кислота і оксид нітрогену(ІІ):
+4 +5 +2
3NO2 + Н2О = 2HNO3 + NO;
За надлишку кисню утворюється тільки нітратна кислота:
+4 0 +5 -2
4NO2 + 2Н2О + O2 = 4HNO3;
Оксид нітрогену(ІV) – сильний окисник: вугілля, фосфор, сірка горять у ньому, а оксид сульфуру(ІV) окиснюється до оксиду сульфуру(VІ).
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...