Оксиды азота

Реакции образования оксидов азота из простых веществ сопровождаются уменьшением энтропии, стандартная энергия Гиббса при этом оказывается положительной, таким образом, ни один из оксидов азота в стандартных условиях не может быть получен непосредственным взаимодействием азота и кислорода (табл. 15.4).

Таблица 16.4

Кислородсодержащие соединения азота

Степень

окисления

(+1)

(+2)

(+3)

(+4)

(+5)

Оксид

N2()

NO

N2o3

no2

n2o3

Кислота

(соль)

hno2

азотистая (нитрит)

HN03

азотная (нитрат)

N20 — бесцветный газ со слабым приятным запахом и сладковатым вкусом («веселящий газ», применяется для наркоза), малорастворим в воде, иесолеобразующий оксид. Молекула N20 линейная, ее строение можно представить двумя резонансными структурами:

Получают оксид азота(1) осторожным разложением нитрата аммония:

NO — бесцветный газ, плохо растворим в воде, несолеобразующий оксид. Молекула NO — линейная, малополярная, представляет собой радикал, но в обычных условиях не склонна к димеризации — ‘N=0.

Возможные способы получения N0:

NO легко окисляется кислородом воздуха, образуя бурый газ, оксид азота(1У):

Скорость данной реакции (в отличие от большинства других) уменьшается с повышением температуры, так как в действительности с кислородом реагирует не NO, а его димер N202, содержание которого в смеси при нагревании уменьшается.

N203 — плоская молекула, состоящая из фрагментов ON—N02 с непрочной N—N связью. Твердый N203 — ионное соединение NO"N02. Оксид азо- та(Ш) — неустойчивое соединение, при низких температурах — жидкость синего цвета, которая при 0°С разлагается на оксид азота(И) и оксид азо- та(1У), из смеси которых при охлаждении и получается:

N203 — типичный кислотный оксид, реагирует с ледяной водой с образованием также неустойчивой азотистой кислоты:

При взаимодействии со щелочами N203 количественно образует нитриты:

N02 — бурый газ с резким запахом, растворим в воде, ядовит. Молекула КЮ2 имеет угловую форму с кратностью связи N—О, равной 1,5:

При температуре ниже 22°С оксид азота(1У) — жидкость. При обычных условиях представляет собой равновесную смесь газов: бурого парамагнитного N02 и бесцветного диамагнитного N204:

Оксид азота(1У) можно получить в результате действия концентрированной азотной кислоты на малоактивные металлы или при термическом разложением нитратов этих металлов:

При взаимодействии с водой или растворами щелочей в различных условиях КЮ2 склонен к диспропорционированию с образованием либо двух кислот, либо их солей:

При комнатной или более высоких температурах при взаимодействии N02c водой образуется NO и азотная кислота, она же получается при пропускании через воду оксида азота(1У) в смеси с воздухом:

Оксид азота(1У) — сильный окислитель, в атмосфере которого горят многие неметаллы:

N205 — ангидрид азотной кислоты, бесцветное кристаллическое вещество, образующееся при обезвоживании дымящей азотной кислоты оксидом фосфора(У):

В твердом состоянии молекула N205 состоит из ионов N02 и NO3. В газовой фазе или в растворе она имеет следующее строение:

N205 гигроскопичен, во влажном воздухе образует азотную кислоту. Медленно разлагается уже при комнатной температуре, взаимодействует со щелочами с образованием нитратов:

Высший оксид азота — сильный окислитель:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >