Kemiallinen alkuaine typpi, sarjanumero 7sijaitsevat Mendeleevin jaksollisen ryhmän 5 ryhmässä. Tämä diatomikaasu on normaaleissa olosuhteissa melko inertti. Maan ilmakehässä sen osuus on kolme neljäsosaa. Alkuaineelle on tunnusomaista seuraavat hapetustilat: −3, −1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Se on osa monia yhdisteitä. Yksi niistä on punertavanruskea myrkyllinen kaasu (jolle on tunnusomaista kyky ärsyttää hengitysteitä, aiheuttaa keuhkoödeemaa korkeissa pitoisuuksissa), jolla on ominainen pistävä, pistävä haju - se on typpidioksidi. Kaavan muoto on NO2. Moolimassa 46,01 g / mol. Tiheys 2,62 g / dm³. Kiehumispiste 21 ° C. Kun se liukenee veteen, se reagoi sen kanssa. Taitekerroin 1 449 (20 ° C: ssa).
Диоксид азота играет важную роль в химии ilmakehä, mukaan lukien troposfäärin otsonin muodostuminen. Samanaikaisesti se on merkittävä ilmansaaste ja välituote typpihapon teollisessa synteesissä, josta miljoonia tonneja tuotetaan vuosittain. Tämä on yksi monista typen oksideista (binaariset epäorgaaniset typen ja hapen yhdisteet), joilla on hapetustilat:
I - typpioksidi N2O;
II - typpimonoksidi NO;
III - diatsotiditrioksidi N2O3;
IV - typpidioksidi NO2 ja tetraoksididiatsotti N2O4;
V on diatsityppipentoksidi N2O5;
trinitramidi N (NO2) 3.
Typpidioksidi nesteytetään helposti. Se on ilmaa raskaampaa. Normaaleissa olosuhteissa NO2 sekoitetaan (suunnilleen 1: 1) värittömän aineen (sen dimeeri) N2O4: n kanssa. NO2: n kemia on hyvin ymmärretty.
Kun se on vuorovaikutuksessa veden kanssa, se hydrolysoituu, seurauksena muodostuu kaksi happoa (typpipitoisia ja typpipitoisia): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.
Reaktioissa alkalien kanssa muodostuu samojen kahden hapon suoloja: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.
Se on voimakas hapettava aine, joka kykeneehapeta SO2 SO3: ksi. Typpioksidi- menetelmä rikkihapon tuottamiseksi perustuu tähän ominaisuuteen. NO2: ssa monet aineet, mukaan lukien orgaaniset yhdisteet, rikki, hiili ja fosfori, palavat.
Typpidioksidi muodostuu yleensä typpioksidin hapettumisen seurauksena ilmakehän hapella: O2 + 2NO → 2NO2
Laboratoriossa NO2 saadaan kahdessa vaiheessa: dehydratoimalla typpihappo diatsotenttiseksi pentoksidiksi, joka sitten hajoaa termisesti:
2HN03 → N2O5 + H2O,
2N2O5 → 4NO2 + O2.
Joidenkin metallien nitraattien lämpöhajoamisen seurauksena voidaan myös saada NO2:
2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.
Hape voi muodostua, kun typpihappo (väkevä) reagoi metallien (esimerkiksi kuparin) kanssa:
4HN03 + Cu → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H20.
Altistettuna typpihapolle (väkevöity) tinalla, typpidioksidin lisäksi muodostuu tinahappoa sivutuotteena:
4HN03 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.
Joissakin lähteissä oksidia N2O4 (IV) kutsutaanei muuta kuin typpitetroksidi. Mutta tämä on väärä nimi, koska aine on diatsotetroksidi. NO2 esiintyy tasapainossa värittömän kaasun N2O4: 2NO2↔N2O4 kanssa.
Koska tämä tasapaino on eksoterminen,sitten se siirtyy kohti NO2: ta korkeammissa lämpötiloissa ja matalammissa lämpötiloissa kohti N2O4. Dimeeri tulee kiinteäksi lämpötilassa, joka on miinus 11,2 ° C. 150 asteen lämpötilassa se hajoaa: N2O4 → 2NO2, sitten 2NO2 → 2NO + O2.
Typpihappo vapauttaa hitaasti typen oksidia, mikä antaa tyypillisen keltaisen värin useimmille tämän hapon näytteille:
4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.
Typpidioksidi on helposti hajuttavissa jopapienissä pitoisuuksissa sen höyryjen hengittäminen vältetään parhaiten. Yksi potentiaalinen NO2-lähde on savuttava typpihappo, joka vapauttaa typpeä yli 0 asteen lämpötiloissa. Myrkytysoireet (keuhkopöhö) ilmenevät yleensä mahdollisesti tappavien annosten hengittämisen jälkeen muutaman tunnin kuluttua. On jonkin verran näyttöä siitä, että pitkäaikainen altistuminen typpioksidille pitoisuuksilla, jotka ovat yli 40–100 µg / m³, voi vähentää keuhkojen toimintaa ja lisätä hengitysoireiden riskiä. Jotkut tutkijat ovat löytäneet yhteyden typpioksidipitoisuuden ja äkillisen vastasyntyneen kuoleman oireyhtymän välillä.
Typpidioksidia muodostuu useimmissa palamisprosesseissa, joissa hapettajana käytetään ilmaa.
Korotetuissa lämpötiloissa typpi yhdistyy hapen kanssa typpioksidiksi: O2 + N2 → 2NO, sitten NO hapetetaan ilmassa dioksidiksi O2 + 2NO → 2NO2:
Normaalissa ilmakehän pitoisuudessa tämä on erittäin hidas prosessi.
Todennäköisimmät typpidioksidilähteet ovat polttomoottorit, lämpövoimalaitokset ja vähemmässä määrin sellutehtaat.
Kaasulämmittimet ja uunit ovat myös tämän oksidin lähteitä. Palamiseen tarvittava ylimääräinen ilma johdetaan typellä, joka muuttuu typenoksideiksi korkeissa lämpötiloissa.
Kotitalouksissa petrolilämmittimet ja kaasulämmittimet ovat myös typen oksidien lähteitä.
Typpidioksidia tuotetaan ilmakehän ydinkokeissa (sienipilven punertava väri).
Joillakin maatalousalueilla sen pintakonsentraatiot voivat nousta 30 μg / m³.
NO2 syntyy luonnollisesti myös ukonilmien ja sateiden aikana.
