ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кислородные соединения азота из "Основы общей химии Т 1" Структура молекулы N2O соответствует формуле sN = O. Закись азота представляет собой бесцветный газ со слабым приятным запахом и сладковатым вкусом. В воде она довольно хорошо растворима, но химически с ней не взаимодействует. [c.406] Поэтому при повышенных температурах она действует как сильный окислитель. Например, тлеющая лучина вспыхивает в ней. [c.406] Двуокись азота представляет собой бурый газ, легко сгущающийся в жидкость, кипящую при + 21° С. Будучи охлаждена ниже —11° С, жидкость эта застывает в бесцветную кристаллическую массу. Определение молекулярного веса в газообразном состоянии дает цифры, лежащие между простым (14 + 2-16 = 46) и удвоенным (92) его значениями, причем цифры эти изменяются в зависимости от температуры опыта, уменьшаясь при ее повышении и увеличиваясь при понижении. [c.407] Склонность молекул O = N = O к взаимодействию друг с другом обусловлена наличием в каждой из них одного непарного электрона (при атоме азота). Сочетание двух таких электронов и создает связь N—N в молекуле N204. Неустойчивость последней является следствием непрочности этой связи. Пространственное строение молекул NO2 и N2O4 показано на рис. IX-16. [c.407] Основной продукт взаимодействия NO2 с водой — азотная кислота — является одним из важнейших химических соединений. Она потребляется при получении удобрений, органических красителей, пластических масс, взрывчатых веществ и в ряде других производств. Ежегодная мировая выработка азотной кислоты исчисляется миллионами тонн. [c.409] С химической стороны крепкая азотная кислота характеризуется прежде всего сильно выраженными окислительными свойствами. При этом основным конечным продуктом восстановления не очень крепкой HNO. является NO, а концентрированной — NO2. [c.409] Все часто встречающиеся в практике металлы, за исключением Аи и Pt, переводятся крепкой азотной кислотой в окислы. Если последние растворимы в HNOa, то образуются азотнокислые соли. По этой схеме азотная кислота растворяет и такие стоящие в ряду напряжений правее водорода металлы, как Си, Hg н Ag. [c.409] Некоторые металлы, бурно реагирующие с разбавленной азотной кислотой, практически не взаимодействуют с концентрированной (и особенно — дымящей). Обусловлено это тем, что на их поверхности образуется очень тонкий, но плотный слой нерастворимого в концентрированной кислоте окисла, защищающий металл от дальнейшего разъедания. Такая пассивность особенно важна в случае Fe, так как благодаря этому можно перевозить концентрированную HNOa в стельных цистернах. [c.409] Неодинаковый характер протекания этих реакций обусловлен различной устойчивостью соответствующих нитритов и окислов при температурах распада в этих условиях для Na еще устойчив нитрит, для РЬ он уже неустойчив, но еще устойчив окисел, а для Ag неустойчиво и то и другое соединение. [c.410] Закись азота (т. пл. —91° С, т. кип. —89° С) является постоянной составной частью воздуха (0,00005 объемн. %). Критическая температура этого газа равна + 36° С при критическом давлении 72 атм. Один объем воды поглощает при 0° С около 1,3, а при 25° С — 0,6 объема ЫгО. В результате охлаждения насыщенных растворов образуется кристаллогидрат N2O бРЬО, нагревание которого может служить методом получения очень чистой N20. Для наркоза обычно применяется смесь 80% закиси азота с 20% кислорода. [c.411] Приведенные на рис. IX-14 данные относятся к синтезу окиси азота из воздуха (при эквивалентных соотношениях исходных газов выход NO несколько больше). При температуре выше 3000 С содержание NO в равновесных смесях начинает снижаться, что обусловлено главным образом диссоциацией молекул Оз на атомы. [c.412] Первая формула (классическая) не согласуется ни с малым ядерным расстоянием, ни с большим значением силовой константы. Выбор между второй и третьей формулами пока не может быть произведен вполне обоснованно, но обе они соответствуют структурным характеристикам молекулы NO лучше, чем классическая. По-видимому, наиболее правильна третья формула. Сродство молекулы NO к электрону оценивается в 20 ккал/моль. [c.412] С химической стороны все три нитрозилгалогенида характеризуются легкость отдачи своего галоида другим веществам. В частности, для фтористого нитрозила весьма характерно взаимодействие с кремнием, бором и красным фосфором, которые в парах FNO воспламеняются. Продуктами реакций являются соответствующие фториды и окись азота. При медленном смешивании FNO с OFL реакция идет по схеме FNO + OF2 = Oa-fNF3, а быстрое смешивание обоих газов сопровождается взрывом. Описаны двойные соединения FNO с фтористым водородом — FNO 3HF (т. кип. 94° С)) и FNO-GHF (т. кип. G8 ). [c.413] Отвечающее им водородное соединение (Н—N = 0) образуется в результате взаимодействия NO с атомарным водородом (при температуре жидкого воздуха и низком давлении). Получающееся бледно-желтое вещество при нагревании белеет и при температуре выше —95° С разлагается по схеме 2HNQ = Hj + 2NO. С помощью инфракрасной спектроскопии (III 6 доп. 8) удалось установить кратковременное существование этого соединения в продуктах фотохимического разложения смесей NO с NHa и даже определить его структурные параметры [rf(HN) -1,06 A, d(NO) = = 1,21 A, ZHNO=109°]. [c.416] При разрешении этой задачи в качестве нагревателя была использована электрическая дуга, дающая температуру около 4000° С. Если такую дугу поместить между полюсами сильного электромагнита, пламя ее образует огненный диск. При быстром пропускании сквозь него струи воздуха последний в момент соприкосновения с пламенем очень сильно нагревается, а затем почти тотчас же охлаждается ниже 1200° С. В процессе дальнейшего охлаждения газовой смеси NO присоединяет кислород с образованием NU2, из которой затем и может быть получена азотная кислота. На практике образующиеся газы переводили прямо в так называемую норвежскую селитру — a(NOs)2, которая затем использовалась в качестве ценного минерального удобрения. [c.418] Хотя при техническом проведении процесса выход NO составляет лишь около 2 объемн. %, это не играет особой роли ввиду отсутствия затрат на исходное сырье — воздух. Гораздо более важным недостатком дугового метода является очень большой расход электроэнергии, из-за чего этот метод в настоящее время и не применяется. [c.418] Вернуться к основной статье