§ 37.1. Аксіды азоту(II) і (IV)

img
Мал. 94.1. Маштабная мадэль малекулы аксіду азоту(IV); будова малекул NO2 і іх дымерызацыя з утварэннем N2O4

Аксід азоту(IV). Атрыманне і хімічныя ўласцівасці

Малекула NO2 мае вуглавую форму (мал. 94.1). Мяркуецца, што атам азоту знаходзіцца ў стане sp2-гібрыдызацыі, даўжыня сувязі N—O роўная 0,119 нм, што адпавядае паўтарачнай сувязі.

Аксід азоту(IV) NO2, дыаксід азоту — газ бурага колеру (Тпл. −11,2 °С, Tкіп. 21 °С), у вадкім і цвёрдым стане бясколерны і складаецца з малекул N2O4 у выніку дымерызацыі:

2NO2 rightwards arrow over leftwards arrow N2O4 + Q.

Дымерызацыя лёгка адбываецца з-за наяўнасці няспаранага электрона. У газападобным стане аксід азоту(IV) дымерызаваны часткова.

У лабараторыі звычайна яго атрымліваюць вядомай вам рэакцыяй канцэнтраванай азотнай кіслаты з меддзю:

Cu + 4HNO3(канц) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

або раскладаннем некаторых нітратаў (§ 38).

Аксід азоту(IV) узаемадзейнічае з вадой. У залежнасці ад умоваў утвараюцца розныя прадукты. Так, пры пакаёвай тэмпературы ўтвараюцца азотная і азоцістая кіслоты:

straight H subscript 2 straight O space plus space 2 straight N with plus 4 on top straight O subscript 2 space equals space straight H straight N with plus 5 on top straight O subscript 3 space plus space straight H straight N with plus 3 on top straight O subscript 2.

Пры растварэнні NO2 у вадзе пры павышанай тэмпературы ў лішку кіслароду ўтвараецца азотная кіслата:

4 straight N with plus 4 on top straight O subscript 2 space plus space straight O with 0 on top subscript 2 space plus space 2 straight H subscript 2 straight O space rightwards arrow over leftwards arrow space 4 straight H straight N with plus 5 on top straight O with negative 2 on top subscript 3.

Раўнавагу гэтай абарачальнай рэакцыі пры прамысловым атрыманні азотнай кіслаты зрушваюць управа, павялічваючы ціск.

Пры растварэнні NO2 у шчолачах утвараюцца нітраты разам з нітрытамі:

2 straight N with plus 4 on top straight O subscript 2 space plus space stack 2 KOH with blank on top subscript blank equals space straight K straight N with plus 3 on top straight O subscript 3 plus space straight K straight N with plus 5 on top straight O subscript 2 space plus space straight H subscript 2 straight O. space

Недастатковая ачыстка газаў, што вылучаюцца ў навакольнае асяроддзе прадпрыемствамі, якія вырабляюць азотную кіслату, катламі электрастанцый, газатурбіннымі ўстаноўкамі, рухавікамі аўтамабіляў і самалётаў, прыводзіць да забруджвання атмасферы аксідамі азоту. Пад дзеяннем кіслароду NO ператвараецца ў NO2. У вільготнай атмасферы ўтвараецца азотная кіслата, і на зямлю выпадаюць кіслотныя дажджы, шкодныя не толькі для чалавека і жывёл, але і для раслін. Пад дзеяннем кіслотных дажджоў разбураюцца збудаванні.

img

Газападобны аксід азоту(I) N2O пры ўдыханні прыводзіць да зніжэння болевай адчувальнасці, таму яго часам ужываюць у сумесі з кіслародам для наркозу.

Аксід N2O3 устойлівы толькі пры нізкіх тэмпературах (Тпл. −102 °С, Ткіп. 4 °С, Траскл. 4,5 °С) і ўяўляе сабой вадкасць блакітнага колеру. Пры ўзаемадзеянні з вадой утварае азоцістую кіслату:

begin mathsize 14px style straight N with plus 3 on top subscript 2 straight O subscript 3 space plus space straight H subscript 2 straight O space rightwards arrow over leftwards arrow space 2 straight H straight N with plus 3 on top straight O subscript 2 end style.

Аксід азоту(V) N2O5 — цвёрдае рэчыва белага колеру. Рэагуючы з вадой, утварае азотную кіслату:

begin mathsize 14px style straight N with plus 5 on top subscript 2 straight O subscript 5 space plus space straight H subscript 2 straight O space equals space 2 straight H straight N with plus 5 on top straight O subscript 3 end style.