नाइट्रोजन डाइऑक्साइड

सीरियल नंबर 7 के साथ रासायनिक तत्व नाइट्रोजनमेंडेलीव की आवर्त सारणी के समूह 5 में स्थित है। सामान्य परिस्थितियों में यह डायटोमिक गैस काफी निष्क्रिय है। पृथ्वी के वातावरण में, यह तीन तिमाहियों के लिए जिम्मेदार है। तत्व निम्नलिखित ऑक्सीकरण राज्यों द्वारा विशेषता है: −3, ,1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. यह कई यौगिकों का हिस्सा है। उनमें से एक लाल-भूरे रंग की जहरीली गैस है (श्वसन पथ को परेशान करने की क्षमता के कारण, उच्च सांद्रता में फुफ्फुसीय एडिमा का कारण बनता है), जिसमें एक विशेषता तीखी, तीखी गंध होती है - यह नाइट्रोजन डाइऑक्साइड है। सूत्र में NO2 का रूप है। मोलर द्रव्यमान 46.01 ग्राम / मोल। घनत्व 2.62 ग्राम / डीएम³। क्वथनांक 21 ° C जब पानी में घुल जाता है, तो यह इसके साथ प्रतिक्रिया करता है। अपवर्तनांक 1,449 (20 ° C पर)।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता हैवायुमंडल, ट्रोपोस्फेरिक ओजोन के गठन सहित। इसी समय, यह एक प्रमुख वायु प्रदूषक है और नाइट्रिक एसिड के औद्योगिक संश्लेषण में एक मध्यवर्ती है, जिसमें से हर साल लाखों टन पैदा होते हैं। यह ऑक्सीकरण राज्यों के साथ कई नाइट्रोजन ऑक्साइड (ऑक्सीजन के साथ नाइट्रोजन के द्विआधारी अकार्बनिक यौगिक) में से एक है:

• मैं - नाइट्रस ऑक्साइड एन 2 ओ;

• II - नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड सं;

• III - डायज़ोटाइड ट्रायोक्साइड एन 2 ओ 3;

• IV - नाइट्रोजन डाइऑक्साइड NO2 और टेट्राऑक्साइड डियाज़ोट N2O4;

• वी डायज़ो नाइट्रोजन पेंटोक्साइड एन 2 ओ 5 है;

• trinitramide N (NO2) 3।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड आसानी से तरलीकृत होता है। यह हवा से भारी है। सामान्य परिस्थितियों में, NO2 मिश्रित है (लगभग 1: 1) एक बेरंग पदार्थ (इसकी मंद) N2O4 के साथ। NO2 का रसायन विज्ञान अच्छी तरह से समझा जाता है।

पानी के साथ बातचीत करते समय, यह हाइड्रोलाइज करता है, परिणामस्वरूप, दो एसिड बनते हैं (नाइट्रस और नाइट्रिक): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3।

क्षार के साथ प्रतिक्रियाओं में, एक ही दो एसिड के लवण बनते हैं: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O।

यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, जो सक्षम हैSO2 को SO3 में ऑक्सीकरण करें। सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए नाइट्रस विधि इस संपत्ति पर आधारित है। NO2 में, कार्बनिक यौगिकों, सल्फर, कोयला और फास्फोरस सहित कई पदार्थ, जलते हैं।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड आमतौर पर वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा नाइट्रिक ऑक्साइड के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप बनता है: O2 + 2NO → 2NO2

प्रयोगशाला में, NO2 को दो चरणों में प्राप्त किया जाता है: नाइट्रिक एसिड के निर्जलीकरण से डायज़ोटेंट पेंटोक्साइड के लिए, जो तब थर्मल रूप से विघटित हो जाता है:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2।

कुछ धातुओं के नाइट्रेट के थर्मल अपघटन के परिणामस्वरूप, NO2 भी प्राप्त किया जा सकता है:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2।

एक ऑक्साइड तब बन सकता है जब नाइट्रिक एसिड (केंद्रित) धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है (उदाहरण के लिए, तांबा):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O।

टिन पर नाइट्रिक एसिड (केंद्रित) के संपर्क में आने पर, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के अलावा, टिन एसिड एक उप-उत्पाद के रूप में बनता है:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2।

В некоторых источниках окисел N2O4(IV) называют नाइट्रोजन टेट्रॉक्साइड के अलावा और कोई नहीं। लेकिन यह गलत नाम है, क्योंकि पदार्थ डायज़ोटेट्रोक्साइड है। NO2 रंगहीन गैस N2O4: 2NO22ON2O4 के साथ संतुलन में मौजूद है।

चूँकि यह संतुलन पूर्वोक्त है,फिर यह उच्च तापमान पर NO2 की ओर, और N2O4 की ओर कम तापमान पर शिफ्ट होता है। मंदक 11.2 ° C के तापमान पर ठोस हो जाता है। 150 डिग्री के तापमान पर, यह विघटित होता है: N2O4 → 2NO2, फिर 2NO2 → 2NO + O2।

नाइट्रिक एसिड धीरे-धीरे NO2 छोड़ता है, जो इस एसिड के अधिकांश नमूनों को एक पीला रंग देता है:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड आसानी से भी गंध द्वारा पता लगाने योग्य हैकम सांद्रता, इसके वाष्पों की साँस लेना सबसे अच्छा है। एनओ 2 का एक संभावित स्रोत नाइट्रिक एसिड है, जो 0 डिग्री से ऊपर के तापमान पर एनओ 2 छोड़ता है। विषाक्तता (फुफ्फुसीय एडिमा) के लक्षण आमतौर पर कुछ घंटों के बाद संभावित घातक खुराक के साँस लेने के बाद दिखाई देते हैं। वहाँ कुछ सबूत है कि 40-100 / m³ से ऊपर सांद्रता में NO2 के लिए लंबे समय तक जोखिम फेफड़ों के कार्य को कम कर सकता है और श्वसन लक्षणों के जोखिम को बढ़ा सकता है। कुछ वैज्ञानिकों ने NO2 एकाग्रता और अचानक शिशु मृत्यु सिंड्रोम के बीच एक लिंक पाया है।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड अधिकांश दहन प्रक्रियाओं में बनता है जहां हवा का उपयोग ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है।

ऊंचे तापमान पर, नाइट्रोजन ऑक्सीजन के साथ मिलकर नाइट्रिक ऑक्साइड बनाता है: O2 + N2 → 2NO, तब NO हवा में ऑक्सीकरण करके डाइऑक्साइड O2 + 2NO → 2NO2 बनाता है:

1. सामान्य वायुमंडलीय सांद्रता में, यह एक बहुत धीमी प्रक्रिया है।

2. NO2 के सबसे संभावित स्रोत आंतरिक दहन इंजन, थर्मल पावर प्लांट और, कुछ हद तक, लुगदी मिलें हैं।

3. गैस हीटर और भट्टियां भी इस ऑक्साइड के स्रोत हैं। दहन के लिए आवश्यक अतिरिक्त हवा नाइट्रोजन द्वारा पेश की जाती है, जिसे उच्च तापमान पर नाइट्रोजन ऑक्साइड में बदल दिया जाता है।

4. घरों में, केरोसिन हीटर और गैस हीटर भी NO2 के स्रोत हैं।

5. नाइट्रोजन डाइऑक्साइड वायुमंडलीय परमाणु परीक्षणों (मशरूम बादल के लाल रंग) के दौरान उत्पन्न होता है।

6. कुछ कृषि क्षेत्रों में, इसकी सतह सांद्रता 30 μg / m its तक पहुंच सकती है।

7. NO2 भी प्राकृतिक रूप से गरज और बारिश के दौरान पैदा होता है।