Typpidioksidin

Typpi alkuaine atomi numero 7 sijaitsee 5 ryhmän Mendeleev jaksollisen järjestelmän. Tämä kaksiatomiseksi kaasua normaaleissa riittävän inerttejä. Maapallon ilmakehään, sen osuus on kolme neljäsosaa. Elementti tunnettu seuraavista hapetustiloja: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 on osa monia yhdisteitä. Yksi on punaruskea myrkyllistä kaasua (tunnettu siitä, että kyky ärsyttää hengitysteitä, aiheuttaa keuhkopöhön suurina pitoisuuksina), jolla on tunnusomainen terävä, pistävä haju - on typpidioksidia. Kaava on NO2. Molekyylipaino 46,01 g / mol. Tiheys 2,62 g / dm. Kiehumispiste 21 ° C: ssa Veteen liuotettuna reagoi sen kanssa. Taitekerroin 1,449 (20 ° C).

Typpidioksidi on tärkeä rooli ilmakehän kemia, mukaan lukien troposfäärin otsonin. Samanaikaisesti, se on merkittävä ilman epäpuhtauksien ja välituote teollinen synteesimenetelmä typpihappoa, jotka on tuotettu miljoonia tonneja vuodessa. Tämä on yksi useista typen oksidien (binary epäorgaanisia yhdisteitä typen ja hapen) kanssa hapetus:

• I - N2O typpioksidi;

• II - NO typpimonoksidi;

• III - dityppitrioksidin N2O3;

• IV - NO2 typpidioksidin ja dityppitetraoksidin N2O4;

• V - dityppioksidin sidi, N2O5;

• trinitramide N (NO2) 3.

Typpidioksidia helposti nesteytettävissä. Hän on ilmaa raskaampaa. Normaaliolosuhteissa NO2 sekoitetaan (noin 1: 1), jolloin väritön aine (sen dimeeri) N2O4. NO2 kemia on hyvin ymmärretty.

Reaktiolla veden kanssa hydrolysoidaan, saatu kaksi muodostunut happo (typpioksiduuli ja typpihappo): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

Reaktioihin alkalisuolat on muodostettu näiden kahden hapon: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO 3 + H2O.

Hän on voimakas hapetin, joka kykenee hapettamaan SO2 ja SO3. Tässä menetelmässä se perustuu kohde typpihapokkeen rikkihappoa. Keskipitkän NO2 monia aineita, kuten orgaanisia yhdisteitä, rikkiä, hiiltä ja fosforia, polttaa.

Typpidioksidin valmistetaan yleensä hapettamalla typpioksidin ilmakehän hapen: O2 + 2NO → 2NO2

Laboratoriossa, NO2 valmistetaan kahdessa vaiheessa: kuivuminen typpihappoa dityppi sidi, joka sitten hajotetaan termisesti:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Tämän termisen hajoamisen seurauksena, joidenkin metallien nitraatit voivat myös olla valmistetut NO2:

2PB (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oksidi voidaan muodostaa saattamalla typpihappoa (väkevää) metalleista (esim., Kupari):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO 3) 2 + 2H2O.

Vaikutuksen alaisena typpihappoa (väkevää) tinaa lisäksi typpidioksidin, tina muodostuneen hapon sivutuotteena:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Joidenkin lähteiden oksidi N2O4 (IV) jäljempänä typpitetroksidia. Mutta tämä on harhaanjohtava, koska aine on dityppitetroksidilla. NO2 olemassa tasapainossa väritön kaasu N2O4: 2NO2↔N2O4.

Koska tämä tasapaino on eksoterminen, se on siirtynyt sivuun NO2 korkeammissa lämpötiloissa ja pienemmillä - kohti N2O4. Deamer kulkee kiinteän olomuodon lämpötilassa miinus 11,2 ° C Lämpötilassa 150 ° hajoaa: N2O4 → 2NO2, sitten 2NO2 → 2NO + O2.

Typpihappoa vapauttaa hitaasti NO2, joka antaa ominainen keltainen väri Pääosa näytteistä tämän hapon:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Typpidioksidi havaitaan helposti haju jo pieninä pitoisuuksina, hengittämällä höyryn tulisi välttää. Yksi mahdollinen lähde NO2 savuavaa typpihappoa, joka allokoi NO2 lämpötiloissa yli 0 astetta. myrkytysoireita (keuhkoödeema) ilmaantuvat yleensä inhalaation jälkeen mahdollisesti tappavien annosten muutaman tunnin. On olemassa jonkin verran todisteita siitä, että pitkäaikainen altistuminen NO2 pitoisuus on yli 40-100 mg / m voi vähentää keuhkojen toimintaa ja lisäävät hengitysteiden oireita. Tutkimuksissa Joidenkin tutkijoiden välillä on yhteys pitoisuuden NO2 ja kätkytkuolema.

Typpidioksidin muodostuu useimmissa poltto- prosesseissa, joissa käytetään ilmaa hapettimena.

Korotetuissa lämpötiloissa, typpi yhdistyy hapen kanssa muodostaen typpioksidin: O2 + N2 → 2NO, sitten NO hapetetaan ilmassa, jolloin muodostuu hiilidioksidia O2 + 2NO → 2NO2:

1. Normaalissa ilmakehän pitoisuus on hyvin hidas prosessi.

2. Todennäköisin lähde NO2 ovat polttomoottorit, lämpövoimaloissa ja vähemmässä määrin, sellutehtaiden.

3. Kaasun lämmittimet ja uunit ovat myös lähteitä tämän oksidi. Tarvitaan typpeä syötetään liikaa palamisilma, joka muunnetaan typen oksidien korkeissa lämpötiloissa.

4. Kotitalouksissa kerosiini lämmittimet ja kaasun lämmittimet ovat myös lähteitä NO2.

5. typpidioksidin syntyy ilmakehän ydinkokeista (punertava väri sieni pilvi).

6. Jotkin maatalouden osa sen pinta-pitoisuudet voivat saavuttaa 30 g / m.

7. NO2 on myös luonnollisesti tuotettu ukkosen, sade.