Nitrogenoksider (NOx)

Hva er nitrogenoksider?

De nitrogenoksider De er i hovedsak gassformige uorganiske forbindelser som inneholder bindinger mellom nitrogen og oksygenatomer. Dens kjemiske formel er ingen_x, som indikerer at oksider har forskjellige proporsjoner oksygen og nitrogen.

Nitrogenhoder Group 15 av det periodiske tabellen, mens oksygen gruppen 16; Begge elementene er medlemmer av perioden 2. Denne nærheten er årsaken til at n-o-bindingene i oksydene er av en kovalent type. På denne måten er bindinger i nitrogenoksider kovalente.

Alle disse bindingene kan forklares ved bruk av molekylær orbital teori, som viser paramagnetisme (et elektron forsvant i den siste molekylære orbitalen) av noen av disse forbindelsene. Av disse er de vanligste forbindelsene nitrogenoksid og nitrogendioksid.

Det øvre bildemolekylet tilsvarer vinkelstrukturen i gassfasen av nitrogendioksid (nei₂). I kontrast har nitrogenoksid (NO) en lineær struktur (med tanke på SP -hybridisering for begge atomer).

Nitrogenoksider er gassprodukt av mange menneskelige aktiviteter, fra å kjøre et kjøretøy eller røyke sigaretter, til industrielle prosesser som forurensende avfall. Imidlertid produseres det naturlig nok ikke ved enzymatiske reaksjoner og strålehandling i tordenvær: n₂(g) + eller₂(g) => 2no (g)

Rays høye temperaturer bryter energibarrieren som forhindrer at denne reaksjonen oppstår under normale forhold. Hvilken energibarriere? Som dannet av den trippel N≡N -koblingen, noe som gjør molekylet til n₂ En inert gass fra atmosfæren.

Oksidasjonstall for nitrogen og oksygen i oksydene

Den elektroniske konfigurasjonen for oksygen er [han] 2s²2 s⁴, trenger bare to elektroner for å fullføre oktetten til valenslaget; Det vil si at du kan tjene to elektroner og ha et oksidasjonsnummer lik -2.

Det kan tjene deg: Rubidio: Historie, egenskaper, struktur, innhenting, bruk

På den annen side er elektronisk konfigurasjon for nitrogen [han] 2s²2 s³, Å kunne vinne opptil tre elektroner for å fylle oktetten av Valencia; For eksempel i tilfelle av ammoniakk (NH₃) har et oksidasjonsnummer lik -3. Men oksygen er mye mer elektronegativ enn hydrogen og "krefter" nitrogen for å dele sine elektroner.

Hvor mange elektroner kan nitrogen dele oksygen? Hvis du deler elektronene i valenslaget ditt en etter en, vil det nå grensen for fem elektroner, tilsvarende et oksidasjonsnummer på +5.

Følgelig, avhengig av hvor mange bindinger det dannes med oksygen, varierer nitrogenoksidasjonstallene fra +1 til +5.

Forskjellige formuleringer og nomenklinger

Nitrogenoksider, i økende rekkefølge av nitrogenoksidasjonstall, er:

- N₂Eller, lystgass (+1)

- Nei, nitrogenoksid (+2)

- N₂ENTEN₃, Dinitrogen -trioksid (+3)

- NEI₂, Nitrogendioksid (+4)

- N₂ENTEN₅, Dinitrogen pentoxide (+5)

 Lystgass (n₂ENTEN)

Lystgass (eller populært kjent som lattergass) er en fargeløs gass, med en svak søt og lite reaktiv lukt. Det kan visualiseres som en n n₂ (blå sfærer) som har tilsatt et oksygenatom i en av dens ender. Det tilberedes ved termisk nedbrytning av nitratsalter og brukes som bedøvelse og smertestillende middel.

Nitrogen har et oksidasjonsnummer på +1 i dette oksidet, noe som betyr at det ikke er veldig oksidert og dets elektronbehov ikke presser; Du trenger imidlertid bare å vinne to elektroner (en for hvert nitrogen) for å bli det stabile molekylære nitrogenet.

I basiske og syreløsninger er reaksjonene:

N₂Eller (g) + 2H⁺(AC) + 2E^- => N₂(g) + h₂Eller (l)

Kan tjene deg: glukosado serum: beskrivelse, bruk og bivirkninger

N₂Eller (g) + h₂Eller (l) + 2e^- => N₂(g) + 2oh^-(AC)

Disse reaksjonene, selv om termodynamisk er foretrukket av dannelsen av det stabile molekylet n₂, De forekommer sakte og reagensene som donerer paret med elektroner må være veldig sterke reduksjonsmidler.

Nitrogenoksid (nei)

Dette oksidet består av en fargeløs, reaktiv og paramagnetisk gass. Som lystgassen presenterer det en lineær molekylstruktur, men med den store forskjellen at lenken n = eller også har en trippelkoblingskarakter.

Han oksiderer ikke raskt i luften for å produsere nei₂, og genererer dermed mer stabile molekylære orbitaler med et mer oksidert nitrogenatom (+4).

2no (g) + eller₂(g) => 2no₂(g)

Biokjemiske og fysiologiske studier står bak den godartede rollen som dette oksidet har i levende organismer.

Det kan ikke danne N-N-bindinger med et annet molekyl av ikke på grunn av flytting av elektronet som forsvant i molekylær orbital, som er rettet mer mot oksygenatomet (ved dets høye elektronegativitet). Det motsatte skjer med nei₂, som kan danne gassformige dímeros.

Nitrogentrioksid (n₂ENTEN₃)

De stiplede linjene i strukturen indikerer dobbeltbindingsresonans. Som alle atomer har de SP -hybridisering², Molekylet er flatt og molekylære interaksjoner er effektive nok til at nitrogentrioksid kan eksistere som blått fast stoff under -101 ºC. Ved høyere temperaturer smelter og dissosierer i NO og ikke₂.

Hvorfor dissosierer? Fordi oksidasjonstall +2 og +4 er mer stabile enn +3, har sistnevnte i oksidet for hvert av de to nitrogenatomene. Dette kan igjen forklares med stabiliteten til molekylære orbitaler som følge av uforholdsmessig.

På bildet, venstre side av n₂ENTEN₃ tilsvarer nei, mens høyre side av nei₂. Logisk sett produseres det ved koalescens av tidligere oksider ved veldig kalde temperaturer (-20 ºC). Deretter₂ENTEN₃ Det er anhydridet til nitgallsyre (HNO₂).

Det kan tjene deg: Metoxietano: struktur, egenskaper, innhenting, bruk, risiko

Nitrogendioksid og tetroksyd (nei₂, N₂ENTEN₄)

Han gjør ikke₂ Det er en brun eller brun, reagens og paramagnetisk gass. Som et forsvunnet elektron har, måles det (lenke) med et annet gassmolekyl av NO₂ For å danne nitrogentroksyd, fargeløs gass, etablere en balanse mellom begge kjemiske arter:

2₂(g) n₂ENTEN₄(g)

Det er et giftig og allsidig oksidantmiddel, som er i stand til å uforholdsmessig i redoksreaksjonene på ioner (oksoanjoner) ikke₂^- og ikke₃^- (generere surt regn), eller i nei.

På samme måte nei₂ Det er involvert i komplekse atmosfæriske reaksjoner som forårsaker variasjoner i ozonkonsentrasjoner (eller₃) på terrestriske nivåer og stratosfære.

Dinitrogen pentoksid (n₂ENTEN₅)

Dinitrogen pentoksid er et krystallinsk fast stoff, anhydrid av salpetersyre (HNO₃), Og det er den mest oksiderte måten, derfor mer oksidant av nitrogen. I en gassfase presenterer den en molekylær struktur som illustrerer bildet, men i fast fase består oksidet ikke av ioner₂⁺ og ikke₃^-.

Når det er hydrert genererer HNO₃, og ved høyere konsentrasjoner av syre oksygen er hovedsakelig protonert med positiv delvis belastning -eller⁺-H, akselererende redoksreaksjoner

Referanser

1. Askiitianere. ((2006-2018))). Askiitianere. Hentet 29. mars 2018, fra Askiitians: Askiitians.com
2. Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Britannica Encyclopaedia. Hentet 29. mars 2018 fra Britannica Encyclopaedia: Britannica.com
3. Tox Town. (2017). Tox Town. Hentet 29. mars 2018, fra Tox Town: Toxtown.NLM.NIH.Gov
4. Professor Patricia Shaley. (2010). Nitrogenoksider i atmosfæren. University of Illinois. Hentet 29. mars 2018, fra: Butane.Chem.Uiuc.Edu
5. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. I Elementene i gruppe 15. (Fjerde utgave., p. 361-366). Mc Graw Hill