- Azoto ir deguonies jų oksiduose oksidacijos skaičiai
- Skirtingos formuluotės ir nomenklatūros
- Azoto oksidas (N 2 O)
- Azoto dioksidas ir tetroksidas (NO
- Azoto pentoksidas (N
- Nuorodos
Kad azoto oksidai yra iš esmės dujiniai neorganiniai junginiai, kurių sudėtyje yra iš azoto ir deguonies. Jos grupės cheminė formulė yra NO x , rodanti, kad oksidai turi skirtingą deguonies ir azoto santykį.
Periodinių lentelių azoto galvutės 15 grupė, o deguonies galvutės - 16 grupė; abu elementai yra 2 periodo nariai. Šis artumas yra priežastis, dėl kurios oksidais N-O jungtys yra kovalentinės. Taigi azoto oksidų jungtys yra kovalentinės.
Visus šiuos ryšius galima paaiškinti panaudojant molekulinės orbitalės teoriją, kuri atskleidžia kai kurių iš šių junginių paramagnetizmą (nesuporuotas elektronas paskutinėje molekulinėje orbitalėje). Iš jų labiausiai paplitę junginiai yra azoto oksidas ir azoto dioksidas.
Viršutiniame paveiksle esanti molekulė atitinka kampinę struktūrą azoto dioksido (NO 2 ) dujų fazėje . Priešingai, azoto oksidas (NO) turi linijinę struktūrą (atsižvelgiant į abiejų atomų sp hibridizaciją).
Azoto oksidai yra dujos, kurias gamina daugybė žmonių veiklų, pradedant transporto priemonės valdymu ar rūkant cigaretes, baigiant pramoniniais procesais, tokiais kaip teršiančios atliekos. Natūralu, kad NO susidaro dėl fermentinių reakcijų ir žaibo, kai kyla audros: N 2 (g) + O 2 (g) => 2NO (g)
Aukšta spindulių temperatūra nutraukia energijos barjerą, kuris neleidžia normaliai reaguoti į šią reakciją. Koks energetinis barjeras? Kad suformuotas trigubą ryšį N≡N, todėl N 2 molekulė yra inertines dujas į atmosferą.
Azoto ir deguonies jų oksiduose oksidacijos skaičiai
Deguonies elektronų konfigūracija yra 2s 2 2p 4 , reikalingi tik du elektronai, kad užpildytų jo valentinio apvalkalo oktetą; y., jis gali įgyti du elektronus ir turėti oksidacijos skaičių, lygų -2.
Kita vertus, azoto elektronų konfigūracija yra 2s 2 2p 3 , gebanti įgyti iki trijų elektronų, kad užpildytų jo valentinį oktetą; pavyzdžiui, amoniako (NH 3 ) oksidacijos skaičius yra lygus -3. Tačiau deguonis yra daug elektroneigiamesnis nei vandenilis ir „priverčia“ azotą dalytis savo elektronais.
Kiek elektronų gali dalintis azotas su deguonimi? Jei pasidalinsite elektronus savo valentiniame apvalkale po vieną, pasieksite penkių elektronų ribą, atitinkančią oksidacijos skaičių +5.
Vadinasi, priklausomai nuo to, kiek jungiasi jis su deguonimi, azoto oksidacijos skaičius kinta nuo +1 iki +5.
Skirtingos formuluotės ir nomenklatūros
Azoto oksidai, didėjančia tvarka azoto oksidacijos skaičiais, yra:
- N 2 O, azoto oksidas (+1)
- NO, azoto oksidas (+2)
- N 2 O 3 , dino azoto trioksidas (+3)
- NO 2 , azoto dioksidas (+4)
- N 2 O 5 , dino azoto pentoksidas (+5)
Azoto oksidas (N 2 O)
Taškinės linijos struktūroje rodo dvigubų ryšių rezonansą. Kaip ir visi atomų, jie turi sp 2 hibridizacija , molekulė yra plokščias ir molekulinių sąveikų yra pakankamai veiksmingas azoto trioksidas egzistuoti kaip mėlyna kieta medžiaga toliau -101ºC. Aukštesnėje temperatūroje jis ištirpsta ir išsiskiria į NO ir NO 2 .
Kodėl jis yra atskirtas? Kadangi oksidacijos skaičiai +2 ir +4 yra stabilesni nei +3, pastarieji yra okside kiekvienam iš dviejų azoto atomų. Tai vėlgi galima paaiškinti molekulinių orbitų stabilumu, atsirandančiu dėl disproporcijos.
Paveiksle kairioji N 2 O 3 pusė atitinka NO, o dešinė - NO 2 . Logiškai mąstant, jis gaunamas sutrikus ankstesniems oksidams labai šaltoje temperatūroje (-20ºC). N 2 O 3 yra azoto rūgšties anhidridas (HNO 2 ).
Azoto dioksidas ir tetroksidas (NO
NO 2 yra reaktyviosios, paramagnetinės, rudos arba rudos dujos. Kadangi jis turi neporuotą elektroną, jis dimeruojasi (jungiasi) su kita dujine NO 2 molekule , sudarydamas azoto tetroksidą - bespalves dujas, sukurdamas pusiausvyrą tarp abiejų cheminių rūšių:
2NO 2 (g) <=> N 2 O 4 (g)
Tai yra nuodingas ir universalus oksidatorius, galintis neproporcingai dauginti savo reakcijas jonuose (oksoanijonuose) NO 2 - ir NO 3 - (sukurdamas rūgštinį lietų) arba NO.
Taip pat NO 2 dalyvauja sudėtingose atmosferos reakcijose, sukeldamas ozono (O 3 ) koncentracijos pokyčius sausumos lygiuose ir stratosferoje.
Azoto pentoksidas (N
Hidratuodamas jis sukuria HNO 3 , o esant didesnei rūgšties koncentracijai deguonis daugiausia protonuojamas teigiamu daliniu krūviu -O + -H, pagreitindamas redokso reakcijas.
Nuorodos
- paklauskIITians. ((2006–2018 m.)). paklauskIITians. Gauta 2018 m. Kovo 29 d. Iš „askIITians“: askiitians.com
- Enciklopedija „Britannica, Inc.“ (2018). Enciklopedija „Britannica“. Gauta 2018 m. Kovo 29 d. Iš „Encyclopaedia Britannica“: britannica.com
- Tokso miestelis. (2017 m.). Tokso miestelis. Gauta 2018 m. Kovo 29 d. Iš „Tox Town“: toxtown.nlm.nih.gov
- Profesorė Patricia Shapley. (2010). Azoto oksidai atmosferoje. Ilinojaus universitetas. Gauta 2018 m. Kovo 29 d. Iš: butane.chem.uiuc.edu
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. 15 grupės elementuose (ketvirtasis leidimas, p. 361–366). Mc Graw Hill