Nitrogênio do elemento químico com número de série 7localizado no grupo 5 da tabela periódica. Este gás diatômico em condições normais é bastante inerte. Na atmosfera da Terra, é responsável por três quartos. O elemento é caracterizado pelos seguintes estados de oxidação: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. Faz parte de muitos compostos. Um deles é um gás venenoso marrom avermelhado (caracterizado pela capacidade de irritar o trato respiratório, causa edema pulmonar em altas concentrações), que possui um odor pungente e pungente característico - é o dióxido de nitrogênio. A fórmula tem a forma NO2. Massa molar de 46,01 g / mol. Densidade 2,62 g / dm³. Ponto de ebulição 21 ° C. Quando dissolvido em água, ele reage com ele. Índice de refração 1.449 (a 20 ° C).
O dióxido de nitrogênio desempenha um papel importante na químicaatmosfera, incluindo a formação de ozônio troposférico. Ao mesmo tempo, é um dos principais poluentes atmosféricos e intermediário na síntese industrial de ácido nítrico, milhões de toneladas das quais são produzidas todos os anos. Este é um dos vários óxidos de nitrogênio (compostos inorgânicos binários de nitrogênio com oxigênio) com estados de oxidação:
I - óxido nitroso N2O;
II - monóxido de nitrogênio NO;
III - trióxido de diazotídeo N2O3;
IV - dióxido de nitrogênio NO2 e tetraóxido diazot N2O4;
V é o pentóxido de nitrogênio diazo N2O5;
trinitramida N (NO2) 3.
O dióxido de nitrogênio é facilmente liquefeito. É mais pesado que o ar. Sob condições normais, o NO2 é misturado (aproximadamente 1: 1) com uma substância incolor (seu dímero) N2O4. A química do NO2 é bem compreendida.
Ao interagir com a água, hidrolisa, como resultado, dois ácidos são formados (nitroso e nítrico): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.
Em reações com álcalis, sais dos mesmos dois ácidos são formados: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.
É um forte agente oxidante, capaz deoxidar SO2 a SO3. O método nitroso para a produção de ácido sulfúrico é baseado nessa propriedade. No NO2, muitas substâncias, incluindo compostos orgânicos, enxofre, carvão e fósforo, queimam.
O dióxido de nitrogênio é geralmente formado como resultado da oxidação do óxido nítrico pelo oxigênio atmosférico: O2 + 2NO → 2NO2
No laboratório, o NO2 é obtido em duas etapas: por desidratação do ácido nítrico ao pentóxido de diazotente, que é decomposto termicamente:
2HNO3 → N2O5 + H2O,
2N2O5 → 4NO2 + O2.
Como resultado da decomposição térmica de nitratos de alguns metais, o NO2 também pode ser obtido:
2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.
Um óxido pode se formar quando o ácido nítrico (concentrado) reage com os metais (por exemplo, cobre):
4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O.
Quando exposto ao ácido nítrico (concentrado) na lata, além do dióxido de nitrogênio, o ácido estanho é formado como subproduto:
4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.
В некоторых источниках окисел N2O4(IV) называют nada além de tetróxido de nitrogênio. Mas este é o nome errado, uma vez que a substância é diazotetroxide. O NO2 existe em equilíbrio com o gás incolor N2O4: 2NO2↔N2O4.
Como esse equilíbrio é exotérmico,depois muda para o NO2 a temperaturas mais altas e a temperaturas mais baixas para o N2O4. O dímero torna-se sólido a uma temperatura de menos 11,2 ° C. A uma temperatura de 150 graus, decompõe-se: N2O4 → 2NO2, depois 2NO2 → 2NO + O2.
O ácido nítrico libera lentamente NO2, que confere uma cor amarela característica à maioria das amostras deste ácido:
4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.
O dióxido de nitrogênio é facilmente detectável pelo cheiro, mesmo emEm concentrações baixas, é melhor evitar a inalação de seus vapores. Uma fonte potencial de NO2 é o ácido nítrico fumegante, que libera NO2 a temperaturas acima de 0 graus. Os sintomas de envenenamento (edema pulmonar) geralmente aparecem após a inalação de doses potencialmente fatais após algumas horas. Existem evidências de que a exposição prolongada ao NO2 em concentrações acima de 40–100 µg / m³ pode reduzir a função pulmonar e aumentar o risco de sintomas respiratórios. Alguns cientistas descobriram uma ligação entre a concentração de NO2 e a síndrome da morte súbita do bebê.
O dióxido de nitrogênio é produzido na maioria dos processos de combustão que usam o ar como agente oxidante.
Em temperaturas elevadas, o nitrogênio combina-se com o oxigênio para formar óxido nítrico: O2 + N2 → 2NO, então o NO é oxidado no ar para formar o dióxido O2 + 2NO → 2NO2:
Em concentrações atmosféricas normais, este é um processo muito lento.
As fontes mais prováveis de NO2 são motores de combustão interna, usinas termelétricas e, em menor grau, fábricas de celulose.
Aquecedores a gás e fornos também são fontes desse óxido. O excesso de ar necessário para a combustão é introduzido pelo nitrogênio, que é convertido em óxidos de nitrogênio a altas temperaturas.
Nas residências, aquecedores a querosene e aquecedores a gás também são fontes de NO2.
O dióxido de nitrogênio é produzido durante os testes nucleares atmosféricos (a cor avermelhada da nuvem de cogumelo).
Em algumas áreas agrícolas, suas concentrações superficiais podem atingir 30 μg / m³.
O NO2 também é produzido naturalmente durante tempestades e chuvas.
