Азотни оксиди (НОк) Различите формулације и номенклатуре



Тхе оксиди азота они су у суштини плиновита неорганска једињења која садрже везе између атома азота и кисеоника. Његова групна хемијска формула је НОк, што показује да оксиди имају различите пропорције кисеоника и азота.

Азот води групу 15 периодне табеле, док је група кисеоника 16; оба елемента су чланови периода 2. Ова близина је разлог зашто су Н-О везе ковалентне у оксидима. На овај начин, везе у азотним оксидима су ковалентне.

Све ове везе могу се објаснити помоћу теорије молекуларне орбите, која открива парамагнетизам (електрон који није упарен у последњој молекулској орбитали) неких од ових једињења. Од њих, најчешћа једињења су азотни оксид и азот диоксид.

Молекул у горњој слици одговара угловној структури у гасној фази азот-диоксида (НО2). Насупрот томе, азотни оксид (НО) има линеарну структуру (узимајући у обзир сп хибридизацију за оба атома).

Азотни оксиди су плинови произведени многим људским активностима, од вожње возила или пушења цигарета, до индустријских процеса који загађују отпад. Међутим, НО се природно производи ензиматским реакцијама и муњом у олујном невремену: Н2(г) + О2(г) => 2НО (г)

Високе температуре зрака одвајају енергетску баријеру која спречава ову реакцију у нормалним увјетима. Која енергетска баријера? То је формирано троструком везом Н≡Н, што чини Н-молекул2 инертног гаса из атмосфере.

 

Индек

  • 1 Оксидациони бројеви за азот и кисеоник у њиховим оксидима 
  • 2 Различите формулације и номенклатуре
    • 2.1 Азотни оксид (Н2О)
    • 2.2 Душиков оксид (НО)
    • 2.3 Азот триоксид (Н2О3)
    • 2.4 Диоксид и тетроксид азота (НО2, Н2О4)
    • 2.5 Динитроген пентоксид (Н2О5)
  • 3 Референце

Оксидациони бројеви за азот и кисеоник у њиховим оксидима

Електронска конфигурација за кисеоник је [Хе] 2с22п4, потребу само два електрона да попуне октет своје валентне љуске; то јест, може добити два електрона и имати оксидациони број једнак -2.

С друге стране, електронска конфигурација за азот је [Хе] 2с22п3, да могу да добију до три електрона да попуне свој валентни октет; на пример, у случају амонијака (НХ3) има оксидациони број једнак -3. Али кисеоник је много електронегативнији од водоника и "присиљава" азот да дели своје електроне.

Колико електрона може да дели азот са кисеоником? Ако дијелите електроне своје валентне љуске један по један, досећи ћете границу од пет електрона, што одговара оксидацијском броју од +5..

Сходно томе, у зависности од тога колико веза формира са кисеоником, оксидациони број азота варира од +1 до +5.

Различите формулације и номенклатуре

Азотни оксиди, у растућем реду оксидационих бројева азота, су:

- Н2Или, азотни оксид (+1)

- НО, азотни оксид (+2)

- Н2О3, динитроген триоксид (+3)

- НО2, азот диоксид (+4)

- Н2О5, динитроген пентоксид (+5)

 Душиков оксид (Н2О)

Душиков оксид (или популарно познат као гас за смех) је безбојни гас, са благим слатким мирисом и мало реактивним. Може се визуализовати као Н молекула2 (плаве сфере) које су додале атом кисеоника на једном крају. Припрема се термичком разградњом нитратних соли и користи се као анестетик и аналгетик.

Азот има оксидациони број +1 у овом оксиду, што значи да није јако оксидисан и његова потражња за електронима није примамљива; међутим, потребно је само да добијете два електрона (један за сваки азот) да постанете стабилан молекуларни азот.

У базним и киселим растворима реакције су:

Н2О (г) + 2Х+(ац) + 2е- => Н2(г) + Х2О (л)

Н2О (г) + Х2О (л) + 2е- => Н2(г) + 2ОХ-(ац)

Ове реакције, иако су термодинамички фаворизоване формирањем стабилног молекула Н2, Појављују се полако и реагенси који донирају пар електрона морају бити веома јаки редукциони агенси.

Душиков оксид (НО)

Овај оксид се састоји од безбојног, реактивног и парамагнетског гаса. Као и азотасти оксид, он има линеарну молекуларну структуру, али са великом разликом да Н = О веза има и карактер троструке везе..

НО се брзо оксидира у зраку да би се произвео НО2, и тако стварају стабилније молекуларне орбитале са више оксидованим атомом азота (+4).

2НО (г) + О2(г) => 2НО2(г)

Биохемијске и физиолошке студије налазе се иза бенигне улоге овог оксида у живим организмима.

Она не може да формира Н-Н везе са другим молекулом НО због делокализације неспареног електрона у молекулској орбити, која је више усмерена ка атому кисеоника (због његове високе електронегативности). Супротно са НО2, који могу да формирају гасне димере.

Азот триоксид (Н2О3)

Испрекидане линије структуре указују на резонанцију двоструке везе. Као и сви атоми, они имају сп хибридизацију2, молекул је раван и молекуларне интеракције су довољно ефикасне да постоји азотни триоксид као плава чврста супстанца испод -101ºЦ. На вишим температурама топи се и дисоцира у НО и НО2.

Зашто је дисоциран? Пошто су оксидациони бројеви +2 и +4 стабилнији од +3, ови последњи су присутни у оксиду за сваки од два атома азота. Ово се, опет, може објаснити стабилношћу молекуларних орбитала који произилазе из диспропорције.

На слици лева страна Н2О3 одговара НО, док је десна страна НО2. Логично, она се производи коалесценцијом претходних оксида на веома ниским температурама (-20 ° Ц). Тхе Н2О3 је анхидрид азотне киселине (ХНО2).

Диоксид и тетроксид азота (НО2, Н2О4)

НО2 то је браон или браон гас, реактиван и парамагнетан. Пошто има неспарени електрон, димеризује се (везује) са другим НО гасовитим молекулом2 да формира азот тетроксид, безбојни гас, успостављајући равнотежу између обе хемијске врсте:

2НО2(г) <=> Н2О4(г)

То је отровно и разноврсно оксидационо средство, способно да диспропорционише своје редокс реакције у јонима (оксоаниони).2- и НО3- (ствара киселе кише), или у НО.

Исто тако, НО2 је укључен у сложене атмосферске реакције које узрокују варијације у концентрацијама озона (ОР3) на земаљским нивоима иу стратосфери.

Динитроген пентоксид (Н2О5)

Када се хидрира, ствара ХНО3, и при вишим концентрацијама киселине кисеоник се углавном протонира са парцијалним позитивним наелектрисањем -О+-Х, убрзавање редокс реакција

Референце

  1. аскИИТианс. ((2006-2018)). аскИИТианс. Преузето 29. марта 2018. године, од аскИИТианс: аскиитианс.цом
  2. Енцицлопаедиа Британница, Инц.. Енцицлопаедиа Британница. Преузето 29. марта 2018. из Енцицлопаедиа Британница: британница.цом
  3. Ток Товн. (2017). Ток Товн. Преузето 29. марта 2018. из Ток Товн: токтовн.нлм.них.гов
  4. Професор Патрициа Схаплеи. (2010). Душикови оксиди у атмосфери. Университи оф Иллиноис. Преузето 29. марта 2018. године из: бутане.цхем.уиуц.еду
  5. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија Ин Елементи групе 15. (Четврто издање, стр. 361-366). Мц Грав Хилл