Виды оксидов азота
+1 +2 +3 +4 +5
N 2 O NO N 2 O 3 NO 2 N 2 O 5
Несолеобразующие оксиды, т.к.
не взаимодействуют при обычных
условиях с кислотами и щелочами
с образованием солей.
N 2 O – оксид азота( I )
NO – оксид азота( II)
N 2 O 3 – оксид азота( III) - азотистый ангидрид
NO 2 – ок c ид азота( IV) и его димер N 2 O 4 – ангидриды
азотной и азотистой кислот.
N 2 O 5 – азотный ангидрид
Кислотные оксиды
Оксид азота( I ) - N 2 O (“ веселящий газ ” )
Физические свойства. Бесцветный газ с тошнотворным
c ладковатым запахом, обладает анестезирующим действием.
Растворим в воде. t 0 (плав) = -91 0 С, t 0 ( кип) = -88,6 0 С.
Получение. Разложение нитрата аммония при нагревании:
NH 4 NO 3 = N 2 O + 2H 2 O
Нагрев должен быть не более 245 0 С.
Химические свойства.
1. Разлагается при 700 0 С с образованием кислорода:
2N 2 O = 2N 2 + O 2
Поэтому поддерживает горение и является окислителем.
2. С водородом:
N 2 O + H 2 = N 2 + H 2 O
Оксид азота( II) - NO
Физические свойства. Бесцветный газ, при низких
температурах - голубая жидкость. В твердом состоянии -
димеризован ( N 2 O 2 ) . Не растворим в воде.
t 0 ( плав) = -164 0 С, t 0 (кип) = - 151,7 0 С.
Получение. 1. При реакции неактивных металлов с
разбавленной азотной кислотой:
3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O
2. При каталитическом окислении аммиака:
4 NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
3. При взаимодействии с кислородом воздуха:
N 2 + O 2 = 2NO (t 0 ≥ 2000 0 C, кат. Pt/Rh)
4. При взаимодействии нитритов с серной кислотой:
2 NaNO 2 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + NO + NO 2 + H 2 O
Химические свойства. Очень реакционноспособное вещество. Может проявлять и окислительные и восстановительные свойства.
1. При обычной температуре окисляется кислородом
воздуха:
2 NO + O 2 = 2NO 2
2. Восстановитель:
NO + NO 2 = N 2 O 3
2 NO + Cl 2 = 2 NOCl ( нитрозилхлорид)
3 . Окислитель:
2NO + 2SO 2 = 2SO 3 + N 2
2NO + 2 Н 2 = N 2 + 2Н 2 О (200 0 С)
2NO + 2Cu = N 2 + 2 CuO ( 5 00 0 С)
2NO + 2H 2 S = N 2 + 2 S + 2Н 2 О ( 3 00 0 С)
4. Взаимодействует с органическими веществами. Примененяется. В производстве азотной кислоты.
Оксид азота( III) - азотистый ангидрид
Физические свойства. Это синяя жидкость при обычных
условиях. В твердом состоянии - белое или голубоватое
вещество. t ( плав) = -102 0 С.
Получить можно при сильном охлаждении эквимолярной
смеси NO и NO 2 :
NO + NO 2 = N 2 O 3
Химические свойства. N 2 O 3 - кислотный оксид.
- Взаимодействие со щелочами:
2 NaOH + N 2 O 3 = 2NaNO 2 + H 2 O
N 2 O 3 + H 2 O (хол) = 2HNO 2
3 N 2 O 3 + H 2 O (гор) = 2HNO 3 + 4 NO
- Окисляется кислородом воздуха при -10 0 С:
2N 2 O 3 + О 2 = 4NO 2
Оксид азота( IV) - NO 2
и его димер N 2 O 4
Физические свойства. Это красно-бурый газ с резким запахом.
При низких температурах из-за наличия у атомов азота
неспаренных электронов димеризуется в N 2 O 4 . Димер в
жидком состоянии бесцветный, в твердом - белый. t (пл) = -11,2 0 С.
Хорошо растворяется в холодной воде. Насыщенный раствор
имеет ярко-зеленый цвет.
Получение.
- Термическим разложением нитратов металлов,
расположенных в ряду активности в интервале Al -С u :
2Cu(NO 3 ) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2
- Взаимодействием меди с концентрированной азотной
кислотой :
Cu + 4HNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
- Окислением оксида азота( II):
2NO + O 2 = 2NO 2
Химические свойства.
2NO 2 + H 2 O (хол) = HNO 3 + HNO 2
3 NO 2 + H 2 O (гор) = 2 HNO 3 + NO
- Взаимодействие с растворами щелочей:
2NO 2 + 2КОН = К NO 3 + К NO 2 + Н 2 О
- При растворении в воде в присутствии кислорода:
4 NO 2 + 2 H 2 O + О 2 = 4 HNO 3
Используется в промышленном способе получения
азотной кислоты.
NO 2 + SO 2 = SO 3 + NO
2NO 2 + 4Cu = 4CuO + N 2 (500-600 0 C)
Оксид азота( V) - азотный ангидрид
N 2 O 5
Строение.
N O N
Физические свойства. Белое кристаллическое вещество, летучее, неустойчивое. При нагревании возгоняется и
плавится. В воде легко растворяется.
Получение. Действие дегидратирующего агента Р 4 О 10 на
азотную кислоту:
4 HNO 3 + P 4 O 10 = 2N 2 O 5 + 4HPO 3
O
O
O
O
Химические свойства. Оксид азота( V) - кислотный оксид.
1. При растворении в воде образует азотную кислоту:
N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3
2. Со щелочами образует нитраты:
N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O
- Малоустойчив и легко разлагается уже при
комнатной температуре:
2N 2 O 5 = 4NO 2 + O 2
При нагревании разлагается со взрывом.
N 2 O 5 + 5С u = 5CuO + N 2 (500 0 C)
На практике реакции не проводятся ввиду его
труднодоступности и малой устойчивости