Оксиды азота

Виды оксидов азота
N2O NO N2O3 NO2 N2O5
+1 +2 +3 +4 +5
N2O – оксид азота(I)
NO – оксид азота(II)
Несолеобразующие оксиды, т.к.
не взаимодействуют при обычных
условиях с кислотами и щелочами
с образованием солей.
N2O3 – оксид азота(III) - азотистый ангидрид
NO2 – окcид азота(IV) и его димер N2O4 – ангидриды
азотной и азотистой кислот.
N2O5 – азотный ангидрид
Кислотные оксиды

N2O- оксид азота (I)
II IV II
N=N=O
Против всех правил
Степень окисления не всегда совпадает с валентностью. Несолеобразующий оксид
+2 -2
N=N=O степень окисления распределяется на два атома азота и равна для обоих +2, а для одного +1
Молекула линейна
Бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом, хорошо растворим в воде, но не взаимодействует с ней. В смеси с кислородом используется в медицине для слабого наркоза. («веселящий» газ). Проявляет окислительные свойства. Легко разлагается.
При 700 С разлагается: 2N2O= 2N2 + O2

Оксид азота (I) N2O
Получение.
Разложение нитрата аммония при нагревании:
NH4NO3 = N2O + 2H2O
Нагрев должен быть не более 2450С.
Химические свойства.
1. Разлагается при 7000С с образованием кислорода:
2N2O = 2N2 + O2
Поэтому поддерживает горение и является окислителем.
2. С водородом:
N2O + H2 = N2 + H2O

NO-оксид азота (II)
Несолеобразующий оксид. Бесцветный газ, не имеет запаха. В воде малорастворим. Термически устойчив. Образуется из азота и кислорода при сильных электрических разрядах (например, во время грозы в воздухе) или при высокой температуре:
N2 + O2 ? 2NO
В лаборатории: Сu + HNO3 == Cu(NO3)2 + NO + H2O
разб.
II II
N=О молекула линейна, имеет неспаренный электрон, поэтому является радикалом, используется как донор электронов.
Окислительно-восстановительная двойственность
Восстановитель:
2NO + O2 = 2NO2 (легко!)
так как радикал, очень легко подвергается окислению
Окислитель:
2NO + 2SO2 = 2SO3 + N2
Нитрозный способ получения серной кислоты
3
8
3
2
4

Оксид азота (II) NO
Получение. 1. При реакции неактивных металлов с
разбавленной азотной кислотой:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
2. При каталитическом окислении аммиака:
4 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
3. При взаимодействии с кислородом воздуха:
N2 + O2 = 2NO (t0 ≥ 20000C, кат. Pt/Rh)
4. При взаимодействии нитритов с серной кислотой:
2 NaNO2 + H2SO4 = Na2SO4 + NO + NO2 + H2O

Химические свойства. Очень реакционноспособное вещество. Может проявлять и окислительные и восстановительные свойства. 1. При обычной температуре окисляется кислородом
воздуха:
2 2NO + O2 = 2NO2
2. Восстановитель:
NO + NO2 = N2O3
2NO + Cl2 = 2NOCl (нитрозилхлорид)
3. Окислитель:
2NO + 2SO2 = 2SO3 + N2
2NO + 2Н2 = N2 + 2Н2О (2000С)
2NO + 2Cu = N2 + 2CuO (5000С)
2NO + 2H2S = N2 + 2S + 2Н2О (3000С)
4. Взаимодействует с органическими веществами. Применяется в производстве азотной кислоты.

N2O3-оксид азота (III)
Жидкость, темно – синего цвета, термически неустойчива, t кип.= 3,5 С, т. е. существует в жидком состоянии только при охлаждении, в обычных условиях переходит в газообразное состояние. При взаимодействии с водой образуется азотистая кислота.
При низких температурах и разлагается: N2O3 = NO + NO2
Азотистый ангидрид Кислотный оксид:
N2O3 + H2O = 2HNO2
N2O3 + 2 KOH = 2 KNO2 = H2O

Оксид азота (III) N2O3
Получить можно при сильном охлаждении эквимолярной смеси NO и NO2:
NO + NO2 = N2O3
Химические свойства. N2O3 - кислотный оксид.
Взаимодействие со щелочами:
2NaOH + N2O3 = 2NaNO2 + H2O
Взаимодействие с водой:
N2O3 + H2O(хол) = 2HNO2
3N2O3 + H2O(гор) = 2HNO3 + 4NO
Окисляется кислородом воздуха при -100С:
2N2O3 + О2 = 4NO2

Оксид азота (IV)
«Лисий хвост» Ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах. Хорошо растворяется в воде. Полностью растворяется в ней. Проявляет все свойства кислотных оксидов.
Кислотный оксид. Сильный окислитель
+3 +5
2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3
Взаимодействие с водой происходит таким образом, так как это смешанный оксид, которому соответствует две кислоты
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
Ниже 22 С молекулы оксида азота(IV) легко соединяются попарно и образуют бесцветную жидкость состава N2O4 , которая при охлаждении до -10,2 С превращается в бесцветные кристаллы. Димер в жидком состоянии бесцветный, в твердом - белый. t(пл) = -11,20С. Хорошо растворяется в холодной воде. Насыщенный раствор имеет ярко-зеленый цвет.
2NO2 === N2O4
II III III II
O=N-N=O

Оксид азота (IV) NO2
Получение.
Термическим разложением нитратов металлов,
расположенных в ряду активности в интервале Al-Сu:
2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2
Взаимодействием меди с концентрированной азотной
кислотой:
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Окислением оксида азота(II):
2NO + O2 = 2NO2

Оксид азота (IV) NO2
Химические свойства.
Взаимодействие с водой:
2NO2 + H2O(хол) = HNO3 + HNO2
3NO2 + H2O(гор) = 2HNO3 + NO
Взаимодействие с растворами щелочей:
2NO2 + 2КОН = КNO3 + КNO2 + Н2О
При растворении в воде в присутствии кислорода:
4NO2 + 2H2O + О2 = 4HNO3
Используется в промышленном способе получения
азотной кислоты.
Хороший окислитель:
NO2 + SO2 = SO3 + NO
2NO2 + 4Cu = 4CuO + N2 (500-6000C)

Оксид азота (V)
Бесцветные прозрачные кристаллы, хорошо растворяющиеся в воде с образованием азотной кислоты : N2O5 + H2O == 2HNO3
Нестойкие кристаллы: 2N2O5 ==4NO2 + O2
Азотный ангидрид. Является очень сильным окислителем. Кислотный оксид:
N2O5 + H2O == 2HNO3
Как и оксид азота(III) практического значения не имеет.
Получение. Действие дегидратирующего агента Р4О10 на
азотную кислоту:
4HNO3 + P4O10 = 2N2O5 + 4HPO3
Легко разлагается (при нагревании – со взрывом):
2N2O5 == 4NO2 + O2

Химические свойства. Оксид азота(V) - кислотный оксид.
1. При растворении в воде образует азотную кислоту:
N2O5 + H2O = 2HNO3
2. Со щелочами образует нитраты:
N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O
Малоустойчив и легко разлагается уже при
комнатной температуре:
2N2O5 = 4NO2 + O2
Прb нагревании разлагается со взрывом.
Сильный окислитель:
N2O5 + 5Сu = 5CuO + N2 (5000C)
На практике реакции не проводятся ввиду его
труднодоступности и малой устойчивости

Оксид азота (V) N2O5
N2O5 + H2O → HNO3

Вещества, образующиеся из оксидов азота:
N2O NO - несолеобразующие
N2 N2+3O3-2 HNO2 Соли нитриты
NO2 + H2O = HNO3+ HNO2
N2+5O5-2
HNO3 Соли нитраты

Обобщающие задания.
1.Имеются три закрытых цилиндра: с оксидом азота (IV), с азотом, с аммиаком.
Как проще всего узнать, в каком цилиндре какой газ содержится?
В каких цилиндрах и как изменится окраска влажной фиолетовой лакмусовой бумажки?
NO2
NH3

2.Цилиндр с оксидом азота (II) был закрыт пластинкой. Как только пластинку сняли, в верхней части цилиндра появились бурые пары. Чем это объясняется?
NO
O2
NO2

Кислотные дожди

Влияние кислотных дождей на животных