Русская Википедия:Оксид азота(V)

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Окси́д азо́та(V) (пентаокси́д азота, пентаоксид диазо́та, нитра́т нитри́ла, нитрат нитро́ния, азо́тный ангидри́д), химическая формула <chem>N2O5</chem> — высший оксид азота.

Представляет собой бесцветные, очень летучие кристаллы. Разлагается при комнатной температуре, стабилен при температуре ниже +10 °C. При этой температуре также существенно снижается его летучесть.

Взаимодействует с органическими веществами и полимерами, поэтому его хранят в стеклянной посуде.

В газообразном состоянии азотный ангидрид состоит из отдельных молекул, строение которых отвечает формуле <chem>O2N-O-NO2</chem> и имеет неплоскую структуру. Кристаллы образованы ионами <chem>NO2^+</chem> и <chem>NO3^-</chem>.

Впервые получен французским физикохимиком Сен-Клер Девилем в 1849 г. действием газообразного хлора на нитрат серебра.

Получение

Путём дегидратации азотной кислоты <chem>HNO3</chem> с помощью оксида фосфора(V) <chem>P2O5</chem>:

<chem>2 HNO3 + P2O5 -> 2 HPO3 + N2O5</chem>.

Пропусканием сухого хлора над сухим нитратом серебра:

<chem>4 AgNO3 + 2 Cl2 -> 4 AgCl + 2N2O5 + O2 ^</chem>,

(по другим данным, при этой реакции будет образовываться хлорид серебра и хлорнитрат).

Вариант лабораторного получения — реакция нитрата лития <chem>LiNO3</chem> и пентафторида брома <chem>BrF5</chem> в соотношении свыше стехиометрического 3:1. В результате реакции сначала образуется фторид нитрила <chem>FNO2</chem>, который далее реагирует с избытком нитрата лития:

<chem>BrF5 + 3 LiNO3 -> 3 LiF + BrONO2 + O2 + 2 FNO2</chem>,

<chem>FNO2 + LiNO3 -> LiF + N2O5</chem>.

Путём взаимодействия оксида азота(IV) с озоном:

<chem>2 NO2 + O3 -> N2O5 + O2 ^</chem>.

С 1983 года промышленное получение в основном осуществляется электролизом азотной кислоты в присутствии тетроксида диазота:

<chem>2 HNO3 -> N2O5 + H2O</chem>.

Химические свойства

Представляет собой типичный кислотный оксид. Вещество легко возгоняется и крайне неустойчиво. Разложение может происходить со взрывом, часто — без видимых побудительных причин:

<chem>2 N2O5 -> 4 NO2\uparrow + O2\uparrow</chem>.

Бурно реагирует с водой с образованием азотной кислоты:

<chem>N2O5 + H2O -> 2 HNO3</chem>.

Взаимодействует со щелочами с образованием соответствующих нитратов:

<chem>N2O5 + 2 NaOH -> 2 NaNO3 + H2O</chem>.

Является сильным окислителем:

<chem>N2O5 + Na -> NaNO3 + NO2 ^</chem>,

<chem>N2O5 + I2 -> I2O5 + N2 ^</chem>.

При взаимодействии с гемиоксидом хлора при охлаждении жидким воздухом образует нитрат хлора:

<chem>Cl2O + N2O5 -> 2ClNO3</chem>.

При взаимодействии с хлороводородом образуется хлорид нитрила:

<chem>N2O5 + HCl -> HNO3 + NO2Cl</chem>.

При высоких температурах от 600 до 1100 К (327—827 °C) пятиокись азота разлагается двумя последовательными стехиометрическими полуреакциями:

<chem>N2O5 -> NO2 + NO3</chem>,

<chem>2 NO3 -> 2 NO2 + O2</chem>.

Применение

Растворы азотного ангидрида в неполярных растворителях, например, в четырёххлористом углероде применяются в качестве мягкого нитрующего агента, который в ряде случаев может быть заменён более удобным в обращении тетрафторборатом нитрила <chem>NO2BF4</chem>.

Физиологическое действие и меры безопасности

Как и другие оксиды азота, оксид азота(V) в высоких концентрациях токсичен. Является сильным окислителем.

Работа с <chem>N2O5</chem> требует осторожности, поскольку при обычных условиях его реакции могут протекать достаточно быстро с обильным выделением газообразных веществ.

Взрывоопасен при смешивании с органическими веществами. Кроме того, при разложении он даёт ядовитый оксид азота(IV) <chem>NO2</chem>.

Литература

• Шаблон:Книга

Внешние ссылки