이산화질소

일련 번호가 7 인 화학 원소 질소주기율표의 그룹 5에 있습니다. 정상적인 조건에서이 이원자 가스는 상당히 비활성입니다. 지구 대기권에서는 3/4을 차지합니다. 원소는 다음의 산화 상태를 특징으로한다 : -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. 많은 화합물의 일부이다. 그중 하나는 적갈색의 유독 가스 (호흡기를 자극하고 고농도에서 폐 부종을 유발하는 능력이 특징 임)이며, 매운, 매운 냄새가 특징입니다. 이산화질소입니다. 공식은 NO2 형식입니다. 몰 질량 of 46.01 g / mol. 밀도 2.62g / dm³. 끓는점 21 ° C 물에 용해되면 물과 반응합니다. 굴절률 1,449 (20 ° C에서).

이산화질소는 화학에서 중요한 역할을합니다대류권 오존의 형성을 포함한 대기. 동시에, 주요 대기 오염 물질이자 질산 산업 합성의 중간 물질이며 매년 수백만 톤이 생산됩니다. 이것은 산화 상태를 갖는 몇 가지 질소 산화물 (산소와 질소의 이진 무기 화합물) 중 하나입니다.

  • I-아산화 질소 N2O;

  • II-일산화 질소 NO;

  • III-디아 조 티드 트리 옥사이드 N2O3;

  • IV-이산화질소 NO2 및 테트라 옥 시드 디아 조트 N2O4;

  • V는 디아 조 질소 오산화 산화물 N2O5이고;

  • 트리 니트라 미드 N (NO2) 3.

이산화질소는 쉽게 액화됩니다. 공기보다 무겁습니다. 정상적인 조건에서 NO2는 무색 물질 (이량 체) N2O4와 혼합됩니다 (대략 1 : 1). NO2의 화학은 잘 알려져 있습니다.

물과 상호 작용하면 가수 분해되어 결과적으로 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3의 두 가지 산이 생성됩니다 (아질산 및 질산).

알칼리와의 반응에서 동일한 두 산의 염이 형성됩니다 : 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

강한 산화제이며SO2를 SO3로 산화시킨다. 황산을 생성하는 아질산 방법은이 특성에 기초합니다. NO2에서는 유기 화합물, 황, 석탄 및 인을 포함한 많은 물질이 연소됩니다.

이산화질소는 일반적으로 대기 산소에 의한 산화 질소 산화의 결과로 형성됩니다 : O2 + 2NO → 2NO2

실험실에서 NO2는 질산을 이산화질소로 탈수하여 열분해됩니다.

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

일부 금속 질산염의 열분해 결과 NO2도 얻을 수 있습니다.

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

질산 (농축)이 금속 (예 : 구리)과 반응 할 때 산화물이 형성 될 수 있습니다.

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

주석에서 질산 (농축)에 노출되면 이산화질소 외에 주석 산이 부산물로 형성됩니다.

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

В некоторых источниках окисел N2O4(IV) называют 사염화 질소 외에는 없습니다. 그러나 물질이 diazotetroxide이기 때문에 이것은 잘못된 이름입니다. NO2는 무색 가스 N2O4와 평형 상태로 존재한다 : 2NO2↔N2O4.

이 평형은 발열이기 때문에고온에서는 NO2, 저온에서는 N2O4로 이동합니다. 이량 체는 마이너스 11.2 ° C의 온도에서 고체가된다. 150 도의 온도에서 N2O4 → 2NO2, 2NO2 → 2NO + O2로 분해됩니다.

질산은 NO2를 서서히 방출하여이 산의 대부분의 샘플에 특징적인 노란색을 나타냅니다.

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

이산화질소는 냄새에도 쉽게 감지 할 수 있습니다.낮은 농도, 증기 흡입은 피하는 것이 가장 좋습니다. NO2의 하나의 잠재적 공급원은 발연 질산이며, 이는 0도 이상의 온도에서 NO2를 방출한다. 중독 증상 (폐부종)은 대개 몇 시간 후에 치명적인 용량을 흡입 한 후에 나타납니다. 40–100 µg / m³ 이상의 농도에서 NO2에 장기간 노출되면 폐 기능이 저하되고 호흡기 증상의 위험이 증가 할 수 있다는 증거가 있습니다. 일부 과학자들은 NO2 농도와 영아 사망 증후군 사이의 연관성을 발견했습니다.

이산화질소는 공기가 산화제로 사용되는 대부분의 연소 공정에서 형성됩니다.

고온에서 질소는 산소와 결합하여 산화 질소 : O2 + N2 → 2NO를 형성 한 다음 NO는 공기 중에서 산화되어 이산화 O2 + 2NO → 2NO2를 형성합니다.

  1. 정상적인 대기 농도에서 이것은 매우 느린 과정입니다.

  2. 가장 가능성있는 NO2 공급원은 내연 기관, 화력 발전소 및 펄프 공장입니다.

  3. 가스 히터 및 용광로도이 산화물의 공급원입니다. 연소에 필요한 과잉 공기는 질소에 의해 유입되어 고온에서 질소 산화물로 전환됩니다.

  4. 가정에서는 등유 히터와 가스 히터도 NO2의 공급원입니다.

  5. 이산화질소는 대기 핵 실험 (버섯 구름의 붉은 색) 중에 생성됩니다.

  6. 일부 농업 지역에서는 표면 농도가 30 μg / m³에이를 수 있습니다.

  7. NO2는 또한 천둥과 비가 올 때에도 자연적으로 생성됩니다.