Chemický prvek dusíku se sériovým číslem 7který se nachází v 5. skupině periodického systému Mendelejev. Tento diatomický plyn za normálních podmínek je spíše inertní. V zemské atmosféře připadá na tři čtvrtiny. Prvek se vyznačuje následujícími stupni oxidace: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Je součástí mnoha sloučenin. Jedním z nich je červenohnědý jedovatý plyn (vyznačuje se svou schopností dráždit respirační trakt, způsobuje plicní otoky ve vysokých koncentracích), který má charakteristický ostrý zápach - jde o oxid dusičitý. Vzorec má formu NO2. Molární hmotnost 46,01 g / mol. Hustota je 2,62 g / dm3. Teplota varu 21 ° C. Když je rozpuštěn ve vodě, reaguje s ním. Index lomu je 1,449 (při 20 ° C).
Oxid dusnatý hraje důležitou roli v chemiivčetně tvorby troposférického ozonu. Současně, to je hlavní znečišťující ovzduší a meziprodukt při průmyslové syntézy kyseliny dusičné, které se vyrábějí miliony tun ročně. Je to jeden z několika oxidů dusíku (binární anorganické dusíkaté sloučeniny s kyslíkem) s oxidačními stavy:
I - oxid dusný N2O;
II - oxid dusnatý NO;
III - diazotrioxid N2O3;
IV - NO2 oxid dusičitý a N2O4 diazo tetroxid;
V - diazota pentoxid N2O5;
trinitramid N (N02) 3.
Oxid dusičitý se snadno zkapalňuje. Je těžší než vzduch. Za normálních podmínek se NO2 smísí (přibližně 1: 1) s bezbarvou látkou (její dimer) N2O4. Chemie NO2 je dobře studována.
Při interakci s vodou se hydrolyzuje, v důsledku toho se tvoří dvě kyseliny (dusičná a dusičná): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.
Při reakcích s alkalickými látkami se vytvářejí soli těchto dvou kyselin: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H20.
Je silným oxidačním činidlem, schopnýmoxiduje SO2 na SO3. Metoda výroby kyseliny dusičné na bázi kyseliny dusičné je založena na této vlastnostech. V prostředí NO2 spaluje mnoho látek, včetně organických sloučenin, síry, uhlí a fosforu.
Oxid dusný se obvykle vytváří v důsledku oxidace oxidu dusnatého atmosférickým kyslíkem: O2 + 2NO → 2NO2
V laboratoři se NO2 získává ve dvou fázích: dehydratací kyseliny dusičné na diazota pentoxid, který se tepelně rozloží:
2HN03 - N2O5 + H20,
2N2O5 → 4NO2 + O2.
V důsledku tepelného rozkladu dusičnanů některých kovů lze také získat NO2:
2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.
Oxid může být tvořen interakcí kyseliny dusičné (koncentrované) s kovy (například měď):
4HNO3 + Cu -> 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O.
Při vystavení působení kyseliny dusičné (koncentrované) na cínu se kromě oxidu dusičitého tvoří vedlejší produkt kyselina cí-tinová:
4HNO3 + Sn - H2O + H2Sn03 + 4NO2.
V některých zdrojích se volá oxid N2O4 (IV)žádný jiný než oxid dusičitý. Ale toto je nesprávné jméno, protože látka je tetraoxid diazotózy. NO2 existuje v rovnováze s bezbarvým plynem N2O4: 2NO2↔N2O4.
Vzhledem k tomu, že tato rovnováha je exotermní,pak se posunuje směrem k NO2 při vyšších teplotách a při nižších teplotách vůči N2O4. Dimer jde do pevné fáze při teplotě minus 11,2 oC. Při teplotě 150 stupňů se rozkládá: N2O4 → 2NO2, pak 2NO2 → 2NO + O2.
Kyselina dusičná pomalu uvolňuje NO2, což dává charakteristickou žlutou barvu většině vzorků této kyseliny:
4HNO3 - 4NO2 + 2H20 + 02.
Диоксид азота легко обнаружить по запаху уже при nízké koncentrace, je třeba se vyvarovat vdechnutí výparů. Jedním z potenciálních zdrojů NO2 je dýmavá kyselina dusičná, která emituje NO2 při teplotách nad 0 stupňů. Příznaky otravy (plicní edém) se zpravidla objevují po inhalaci potenciálně smrtelných dávek po několika hodinách. Existují důkazy, že dlouhodobá expozice NO2 v koncentracích nad 40-100 μg / m³ může snížit funkci plic a zvýšit riziko respiračních příznaků. Někteří vědci nalezli spojení mezi koncentrací NO2 a syndromem náhlého úmrtí dětí.
Oxid dusičitý se vytváří ve většině spalovacích procesů, kde se jako oxidační činidlo používá vzduch.
Při zvýšených teplotách se dusík kombinuje s kyslíkem za vzniku oxidu dusnatého: O2 + N2 → 2NO a NO se oxiduje na vzduchu za vzniku O2 + 2NO → 2NO2:
Při normálních koncentracích v atmosféře je to velmi pomalý proces.
Nejpravděpodobnějšími zdroji NO2 jsou spalovací motory, tepelné elektrárny a v menší míře lisy na výrobu buničiny.
Plynové ohřívače a kamna jsou také zdroji tohoto oxidu. Přebytečný vzduch potřebný pro spalování zavádí dusík, který se při vysokých teplotách převádí na oxidy dusíku.
V domácnostech jsou kyslíkové ohřívače a plynové ohřívače také zdrojem NO2.
Oxid dusičitý se vytváří atmosférickým jaderným testem (načervenalou barvou houbového oblaku).
V některých zemědělských oblastech mohou jeho povrchové koncentrace dosáhnout 30 μg / m³.
NO2 se také přirozeně vyrábí při bouřkách, dešti.
