18. Окисли азота.

С кислородом азот образует ряд оксидов:

Несолеобразующие Солеобразующие

оксиды: оксиды:

N₂O- оксид азота (I) N₂O₃- оксид азота (III)

NO- оксид азота (II)NO₂– оксид азота (IV)

N₂O₄– димер оксида азота (IV)

N₂O₅ - оксид азота (V)

Все оксида азота, кроме N₂O, ядовитые вещества!

Оксид азота (I) N₂O – закись азота, «веселящий газ», обладает наркотическим действием. Это бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом, хорошо растворим в воде, но не взаимодействует с ней. Это эндотермическое соединение. Однако при комнатной температуре химически мало активен. Но при нагревании его реакционная способность сильно возрастает. Он окисляет водород, металлы ,фосфор, серу, уголь, органические и другие вещества, например:

Cu+N₂O→N₂+CuO

При достаточно высокой температуре разлагается:

2N₂O→ 2N₂+O₂ + 39 ккал

При нагревании N₂Oвыше 700 °Cодновременно с реакцией разложения протекает его диспропорционирование:

2N₂O→ 2NO+N₂

Оксид азота (II) NO – бесцветный газ, не имеет запаха. В воде малорастворим, относится как иN₂Oк несолеобразующим оксидам. Оксид азота (II) образуется из азота и кислорода при сильных электрических разрядах (например, во время грозы в воздухе) или при высокой температуре:

N₂+O₂→ 2NO

В лаборатории оксид азота (II) чаще всего получают действием разбавленной азотной кислоты на медные стружки:

3Cu + 8HNO_3(разб.) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Оксид азота (II) в промышленности получают каталитическим окислением аммиака и используют для получения азотной кислоты:

4NH₃+ 5O₂→ 4NO+ 6H₂O

На воздухе оксид азота (II) мгновенно окисляется:

2NO+O₂ → 2NO₂

Окисляется NOи галогенами, образуя нитрозилгалогениды:

2NO+ Г₂→ 2NOГ

При взаимодействии с восстановителями NOвосстанавливается доN₂O,N₂,NH₂OH,NH₃в зависимости от восстановительной способности партнера и условий проведения процессов. Водный растворNOнейтрален. Никаких соединений с водой не образует.

Оксид азота (III) N₂O₃ –существует в твердом состоянии (ниже -100 °C). В жидком и парообразном состояниях в значительной степени диссоциирован за счет диспропорционирования:

N₂O₃⇄NO+NO₂

Получают N₂O₃охлаждением эквимолярных количествNOиNO₂ . А равномерный ток смеси нужного состава получается при взаимодействии 50%-ной азотной кислоты с оксидом мышьяка (III):

2HNO₃+As₂O₃→ 2HAsO₃+NO₂

Является кислотным оксидом. При взаимодействии с водой образуется азотистая кислота:

N₂O₃+H₂O→ 2HNO₂

Оксид азота (IV) NO₂ – ядовитый газ бурого цвета, имеет характерный запах. Хорошо растворяется в воде. Оксид азота (IV) является смешанным оксидом, которому соответствует две кислоты: азотистаяHNO₂и азотнаяHNO₃. Поэтому взаимодействие с водой происходит по уравнению:

2NO₂+H₂O→HNO₂+HNO₃

При взаимодействии NO₂с водой в присутствии кислорода (на воздухе) образуется только азотная кислота:

4NO₂+O₂+ 2H₂O⇄4HNO₃

При растворении NO₂ в щелочи, напримерNaOH, образуются две соли (нитрат и нитрит) и вода:

2NO₂+ 2NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O

В избытке кислорода образуется только нитрат натрия:

4NO₂+ 4NaOH+O₂→ 4NaNO₃+ 2H₂O

Он является хорошим окислителем, в нем горят фосфор, сера, уголь и некоторые органические вещества. Выше 150 °Cдиоксид азота начинает разлагаться:

2NO₂→ 2NO+O₂

Ниже 22 °Cмолекулы оксида азота (IV)NO₂ легко соединяются попарно и образуют бесцветную жидкость составаN₂O₄, которая при охлаждении до -10,2 °Cпревращается в бесцветные кристаллы.

В лаборатории NO₂можно получить при взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой:

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

В промышленности NO₂получают путем окисленияNOкислородом и далее используют для получения азотной кислоты.

Оксид азота (V) N₂O₅ – бесцветные кристаллы, хорошо растворяющиеся в воде с образованием азотной кислоты:

N₂O₅+H₂O→ 2HNO₃

Является энергичным окислителем, многие реакции с его участием протекают весьма бурно. Получают оксид азота (V) дегидратацией азотной кислоты с помощьюP₂O₅ или окислениемNO₂озоном:

2HNO₃ + P₂O₅ → 2HPO₃ + N₂O₅ 6NO₂ + O₃ → 3N₂O₅