- Az oxidok nitrogén és oxigén oxidációs száma
- Különböző összetétel és nómenklatúrák
- Dinitrogén-oxid (N 2 O)
- Nitrogén-dioxid és tetroxid (NO
- Dinitrogén-pentoxid (N
- Irodalom
A nitrogén-oxidok lényegében gáznemű szervetlen vegyületek, amelyek nitrogént és oxigént tartalmaznak. Annak csoportja kémiai képlet NO x, jelezve, hogy oxidok különböző arányok az oxigén és a nitrogén.
A periódusos táblán a 15. nitrogén fejek, míg a 16. csoport az oxigén fejek; mindkét elem a 2. periódus tagja. Ez a közelség oka annak, hogy az oxidokban az N - O kötések kovalensek. Így a nitrogén-oxidokban levő kötések kovalensek.
Mindezeket a kötéseket a molekuláris orbitális elmélettel lehet megmagyarázni, amely felfedi ezeknek a vegyületeknek a paramagnetizmusát (páratlan elektron az utolsó molekuláris pályán). Ezek közül a leggyakoribb vegyületek a salétrom-oxid és a nitrogén-dioxid.
A felső képen látható molekula megfelel a nitrogén-dioxid (NO 2) gázfázisának szögstruktúrájának. Ezzel szemben a salétrom-oxid (NO) lineáris szerkezetű (mindkét atom sp hibridizációját figyelembe véve).
A nitrogén-oxidok olyan gázok, amelyek számos emberi tevékenység során keletkeznek, kezdve a jármű vezetésén vagy a cigaretta dohányzásán át az ipari folyamatokig, például a szennyező hulladékig. Természetesen a NO-t enzimatikus reakciók és villámlás révén termelik villamos viharok esetén: N 2 (g) + O 2 (g) => 2NO (g)
A sugarak magas hőmérséklete megbontja az energiagátot, amely megakadályozza, hogy ez a reakció normál körülmények között fellépjen. Milyen energiagát? Ez által alkotott hármas kötést N≡N, így a N 2 molekula inert gáz a légkörben.
Az oxidok nitrogén és oxigén oxidációs száma
Az oxigén elektronkonfigurációja 2s 2 2p 4, csak két elektronra van szükség valenciahéj oktetjének kitöltéséhez; Vagyis két elektronot nyerhet, és az oxidációs száma -2 lehet.
Másrészről, a nitrogén elektronkonfigurációja 2s 2 2p 3, amely akár három elektronot is képes nyerni, hogy kitöltse valencia oktetét; például ammónia (NH 3) esetén az oxidációs száma -3. De az oxigén sokkal elektronegatívabb, mint a hidrogén, és "kényszeríti" a nitrogént az elektronok megosztására.
Hány elektron osztható meg a nitrogénből az oxigénnel? Ha egyenként osztja meg az elektronokat a valenciahéjában, akkor öt elektron határértéket fog elérni, amely +5 oxidációs számnak felel meg.
Következésképpen, attól függően, hogy hány kötés alakul ki az oxigénnel, a nitrogén oxidációs száma +1 és +5 között változik.
Különböző összetétel és nómenklatúrák
A nitrogén-oxidok, a nitrogén-oxidációs szám növekvő sorrendjében:
- N 2 O, dinitrogén-oxid (+1)
- NO, nitrogén-monoxid (+2)
- N 2 O 3, dinitrogén-trioxid (+3)
- NO 2, nitrogén-dioxid (+4)
- N 2 O 5, dinitrogén-pentoxid (+5)
Dinitrogén-oxid (N 2 O)
A struktúrában lévő pontozott vonalak kettős kötési rezonanciát mutatnak. Mint minden atom, ezek SP 2 hibridizáció, a molekula lapos, és a molekuláris kölcsönhatásokkal elég hatékony nitrogén-trioxid létezni kék szilárd anyagként kaptuk az alábbiakban -101ºC. Magasabb hőmérsékleten megolvad, és disszociálódik NO-ra és NO 2 -re.
Miért disszociált? Mivel a +2 és +4 oxidációs szám stabilabb, mint a +3, az utóbbi az oxidban mindkét nitrogénatomra jelen van. Ez megint magyarázható a diszproporció eredményeként kialakult molekuláris pályák stabilitásával.
A képen az N 2 O 3 bal oldala NO-nak felel meg, míg a jobb oldal NO 2-nek. Logikus szempontból az előző oxidok nagyon hideg (-20 ° C) hőmérsékleten történő összekapcsolódásával állítják elő. N 2 O 3 salétromsavanhidrid (HNO 2).
Nitrogén-dioxid és tetroxid (NO
Az NO 2 reaktív, paramágneses, barna vagy barna gáz. Páratlan elektronjával dimmerizálódik (kötődik) egy másik gáznemű NO 2 molekulához, így nitrogén-tetroxidot, színtelen gázt képezve, egyensúlyt teremtve mindkét kémiai faj között:
2NO 2 (g) <=> N 2 O 4 (g)
Mérgező és sokoldalú oxidálószer, amely aránytalan a redox reakciójában az NO 2 - és NO 3 - ionokban (oxoanionok) (savas esőt generálva) vagy a NO-ban.
Hasonlóképpen, az NO 2 részt vesz a komplex légköri reakciókban, ami az ózon (O 3) koncentrációjának változásait okozza a szárazföldi szinteken és a sztratoszférában.
Dinitrogén-pentoxid (N
Amikor hidratál, HNO 3 -ot generál, és a sav magasabb koncentrációinál az oxigént főleg -O + -H pozitív parciális töltéssel protonálják, felgyorsítva a redox reakciókat
Irodalom
- askIITians. ((2006-2018)). askIITians. Beolvasva: 2018. március 29-én, a askIITians webhelyről: askiitians.com
- Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Encyclopaedia Britannica. Beolvasva: 2018. március 29-én, az Encyclopaedia Britannica-tól: britannica.com
- Tox Town. (2017). Tox Town. Beérkezett 2018. március 29-én, a Tox Town helyről: toxtown.nlm.nih.gov
- Patricia Shapley professzor. (2010). Nitrogén-oxidok a légkörben. Illinoisi Egyetem. Visszakeresve: 2018. március 29-én, a következő helyről: butane.chem.uiuc.edu
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. A 15. csoport elemeiben (negyedik kiadás, 361-366. Oldal). Mc Graw Hill