Stikstofoxiden (NOx)

Wat zijn stikstofoxiden?

De stikstofoxiden Het zijn in wezen gasvormige anorganische verbindingen die bindingen bevatten tussen stikstof- en zuurstofatomen. De chemische formule van de groep is nee_X, wat aangeeft dat oxiden verschillende verhoudingen van zuurstof en stikstof hebben.

Stikstofkoppen groep 15 van de periodiek systeem, terwijl zuurstof de groep 16; Beide elementen zijn lid van de periode 2. Deze nabijheid is de oorzaak dat in de oxiden de N-O-bindingen van een covalent type zijn. Op deze manier zijn bindingen in stikstofoxiden covalent.

Al deze bindingen kunnen worden verklaard met behulp van de moleculaire orbitale theorie, die paramagnetisme toont (een elektron verdwenen in de laatste moleculaire orbital) van sommige van deze verbindingen. Hiervan zijn de meest voorkomende verbindingen stikstofoxide en stikstofdioxide.

Het bovenste beeldmolecuul komt overeen met de hoekstructuur in de gasvormige fase van stikstofdioxide (nee₂)). Stikstofoxide (NO) heeft daarentegen een lineaire structuur (rekening houdend met SP -hybridisatie voor beide atomen).

Stikstofoxiden zijn gassenproduct van veel menselijke activiteiten, van het besturen van een voertuig of het roken van sigaretten tot industriële processen zoals vervuilend afval. Natuurlijk wordt het echter niet geproduceerd door enzymatische reacties en straalwerking in onweersbuien: n₂(g) + of₂(g) => 2no (g)

De hoge temperaturen van de stralen breken de energiebarrière die voorkomt dat deze reactie zich in normale omstandigheden voordoet. Welke energiebarrière? Die gevormd door de drievoudige N≡N -link, waardoor het molecuul van n wordt₂ Een inert gas uit de atmosfeer.

Oxidatienummers voor stikstof en zuurstof in zijn oxiden

De elektronische configuratie voor zuurstof is [He] 2s²2 p⁴, slechts twee elektronen nodig om het octet van de valentielaag te voltooien; Dat wil zeggen, u kunt twee elektronen verdienen en een oxidatienummer hebben gelijk aan -2.

Het kan u van dienst zijn: Rubidio: geschiedenis, eigenschappen, structuur, verkrijgen, gebruik

Aan de andere kant is elektronische configuratie voor stikstof [hij] 2s²2 p³, in staat zijn om maximaal drie elektronen te winnen om zijn octet van Valencia te vullen; Bijvoorbeeld in het geval van ammoniak (NH₃) heeft een oxidatienummer gelijk aan -3. Maar zuurstof is veel elektronegatiefer dan waterstof en "dwingt" stikstof om zijn elektronen te delen.

Hoeveel elektronen kunnen stikstof zuurstof delen? Als u de elektronen van uw valentielaag één voor één deelt, bereikt deze de limiet van vijf elektronen, overeenkomend met een oxidatienummer van +5.

Bijgevolg variëren stikstofoxidatienummers, afhankelijk van hoeveel bindingen het vormt met zuurstof, van +1 tot +5.

Verschillende formuleringen en nomenclatures

Stikstofoxiden zijn in toenemende volgorde van stikstofoxidatienummers:

- N₂Of, stikstofoxide (+1)

- Nee, stikstofoxide (+2)

- N₂OF₃, Dinitrogene trioxide (+3)

- NEE₂, stikstofdioxide (+4)

- N₂OF₅, Dinitrogen pentoxide (+5)

 Stikstofoxide (n₂OF)

Stikstofoxide (of in de volksmond bekend als lachgas) is een kleurloos gas, met een lichte zoete en kleine reactieve geur. Het kan worden gevisualiseerd als een n n₂ (blauwe bollen) die aan een van de uiteinden een zuurstofatoom heeft toegevoegd. Het wordt bereid door de thermische ontleding van nitraatzouten en wordt gebruikt als anesthetisch en analgeticum.

Stikstof heeft een oxidatienummer van +1 in dit oxide, wat betekent dat het niet erg geoxideerd is en de vraag naar elektronen niet dringt; U hoeft echter slechts twee elektronen te winnen (één voor elke stikstof) om de stabiele moleculaire stikstof te worden.

In basis- en zure oplossingen zijn de reacties:

N₂Of (g) + 2H⁺(AC) + 2e^- => N₂(g) + H₂Of (l)

Kan u van dienst zijn: glucosado -serum: beschrijving, gebruik en bijwerkingen

N₂Of (g) + h₂Of (l) + 2e^- => N₂(g) + 2OH^-(AC)

Deze reacties, hoewel thermodynamisch de voorkeur geven aan de vorming van het stabiele molecuul n₂, Ze komen langzaam voor en de reagentia die het paar elektronen doneren, moeten zeer sterk reductiemiddelen zijn.

Stikstofoxide (nee)

Dit oxide bestaat uit een kleurloos, reactief en paramagnetisch gas. Net als het stikstofoxide presenteert het een lineaire moleculaire structuur, maar met het grote verschil dat de link n = of ook een drievoudige linkkarakter heeft.

Hij oxideert niet snel in de lucht om geen te produceren₂, en genereer dus stabielere moleculaire orbitalen met een meer geoxideerd stikstofatoom (+4).

2no (g) + of₂(g) => 2no₂(G)

Biochemische en fysiologische studies staan ​​achter de goedaardige rol die dit oxide heeft in levende organismen.

Het kan geen N-N-bindingen vormen met een ander molecuul van niet vanwege de verplaatsing van het elektron verdwenen in het moleculaire orbitaal, dat meer gericht is op het zuurstofatoom (door zijn hoge elektronegativiteit). Het tegenovergestelde gebeurt met het nee₂, dat kan gasvormige dímeros vormen.

Stikstoftrioxide (n₂OF₃))

De stippellijnen van de structuur duiden op resonantie met dubbele binding. Zoals alle atomen hebben ze SP -hybridisatie², Het molecuul is plat en moleculaire interacties zijn effectief genoeg om stikstoftrioxide te bestaan ​​als blauwe vaste stof onder -101 ° C. Bij hogere temperaturen smelt en dissocieert in niet en niet₂.

Waarom dissocieert? Omdat oxidatienummers +2 en +4 stabieler zijn dan +3, presenteren de laatste in het oxide voor elk van de twee stikstofatomen. Dit kan opnieuw worden verklaard door de stabiliteit van moleculaire orbitalen als gevolg van onevenredigheid.

In de afbeelding, de linkerkant van de n₂OF₃ komt overeen met nee, terwijl de rechterkant van nee₂. Logisch gezien wordt het geproduceerd door de coalescentie van eerdere oxiden bij zeer koude temperaturen (-20 ° C). Dan₂OF₃ Het is het anhydride van het stikstofzuur (HNO₂)).

Het kan u van dienst zijn: metoxietano: structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik, risico's

Stikstofdioxide en tetroxide (nee₂, N₂OF₄))

Hij doet niet₂ Het is een bruin of bruin, reagens en paramagnetisch gas. Zoals een verdwenen elektron heeft, wordt het gemeten (link) met een ander gasmolecuul van NO₂ Om stikstoftetroxide, kleurloos gas te vormen, een evenwicht vast te stellen tussen beide chemische soorten:

2₂(g) n₂OF₄(G)

Het is een giftig en veelzijdig oxidatiemiddel, dat in staat is om te onevenredigheid in zijn redoxreacties op ionen (oxoanions) niet₂^- en niet₃^- (het genereren van zure regen), of in het nee.

Evenzo het nee₂ Het is betrokken bij complexe atmosferische reacties die variaties in ozonconcentraties veroorzaken (of₃) op terrestrische niveaus en stratosfeer.

Dinitrogen pentoxide (n₂OF₅))

Dinitrogeen pentoxide is een kristallijn vast, anhydride van salpeterzuur (HNO₃), En het is de meest geoxideerde manier, daarom, meer oxidant van stikstof. In een gasfase presenteert het een moleculaire structuur die het beeld illustreert, maar in vaste fase bestaat het oxide uit ionen niet₂⁺ en niet₃^-.

Wanneer het wordt gehydrateerd, genereert hno₃, en bij hogere concentraties zuurzuurstof wordt voornamelijk geprotoneerd met positieve gedeeltelijke belasting -of⁺-H, versnellende redoxreacties

Referenties

1. Askiitians. ((2006-2018)). Askiitians. Ontvangen op 29 maart 2018, van Askiitians: Askiitians.com
2. Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Britannica Encyclopaedia. Ontvangen op 29 maart 2018, uit Britannica Encyclopaedia: Britannica.com
3. Giftstad. (2017). Giftstad. Ontvangen op 29 maart 2018, uit Tox Town: Toxtown.NLM.NIH.Gov
4. Professor Patricia Shaley. (2010). Stikstofoxiden in de atmosfeer. Universiteit van Illinois. Ontvangen op 29 maart 2018, van: Butane.Chem.Uiuc.Edu
5. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. In De elementen van groep 15. (vierde druk., P. 361-366). MC Graw Hill