![]() |
|
|
Общая химияекулы достаточно прочны. Лишь при температурах выше 1000 °С его распад на азот и кислород начинает протекать с заметной скоростью. При очень высоких температурах, по причинам, рассмотренным в § 65, распад N0 проходит не до конца — в системе NO—N2—02 устанавливается равновесие. Благодаря этому оксид азота(II) можно получить из простых веществ при температурах электрической дуги (3000—4000 °С). В лаборатории оксид азота (II) обычно получают взаимодействием 30—35 %-ной азотной кислоты с медью: 3Cu + 8HN03 = 3Cu(N03)2 + 2NOf + 4Н20 В промышленности он является промежуточным продуктом при производстве азотной кислоты (см, § 143). Для оксида азота(II) характерна окислительно-восстановительная двойственность. Под действием сильных окислителей он окисляется, а в присутствии сильных восстановителей — восстанавливается. Например, он легко окисляется кислородом воздуха до диоксида азота: 2NO 4- О2 =-- 2N02 В то же время смесь равных объемов NO и Н2 при нагревании взрывает: 2NO 4- 2Н2 = N2 + 2Н20 +655 кДж Электронная структура молекулы NO лучше всего описывается методом МО. На рис. 116 представлена схема заполнения МО в молекуле NO (ср. с аналогичными схемами для молекул N2 и СО — рис. 51 и 53 на стр. 142 и 143). Молекула NO имеет на один электрон больше, чем молекулы N2 и СО: этот электрон находится на разрыхляющей орбитали яразр2р. Таким образом, число связывающих электронов превышает здесь число разрыхляющих на пять. Это соответствует кратности связи 2,5 (5:2=2,5). Действительно, энергия диссоциации молекулы NO на атомы (632 кДж/моль) имеет промежуточное значение по сравнению с соответствующими величинами для молекулы 02 (498 кДж/моль), в которой кратность связи равна двум, и молекулы N2 (945 кДж/моль), где связь тройная. Вместе с тем, по энергии диссоциации молекула N0 близка к молекулярному иону кислорода Of (644 кДж/моль), в котором кратность связи также равна 2,5 (см. стр. 142). При отрыве от молекулы N0 одного электрона образуется ион N0+ не содержащий разрыхляющих электронов; кратность связи между атомами возрастает при этом до трех (шесть связывающих электронов). Поэтому энергия диссоциации иона N0+ (1050 кДж/моль) выше энергии диссоциации молекулы N0 и близка к соответствующей величине для молекулы СО (1076 кДж/моль), в которой кратность связи равна трем. v Диоксид (или двуокись) азота N02 — бурый ядовитый газ, обладающий характерным запахом. Он легко сгущается в красноватую жидкость (темп. кип. 21 °С), которая при охлаждении постепенно светлеет и при —11,2°С замерзает, образуя бесцветную кристаллическую массу. При нагревании газообразного диоксида азота его окраска, наоборот, усиливается, а при 140°С становится почти черной. Изменение окраски диоксида азота при повышении температуры сопровождается и изменением его молекулярной массы. При низкой температуре плотность пара приблизительно отвечает удвоенной формуле N204. С повышением температуры плотность пара уменьшается и при 140°С соответствует формуле N02. Бесцветные кристаллы, существующие при — 11,2°С и ниже, состоят из молекул N204. По мере нагревания молекулы N204 диссоциируют с образованием молекул темно-бурого диоксида азота; полная диссоциация происходит при 140°С. Таким образом, при температурах от —11,2 до 140 °С молекулы N02 и N204 находятся в равновесии друг с другом: N204 2N02 -56,9 кДж Выше 140 °С начинается диссоциация N02 на N0 и кислород. Диоксид азота—очень энергичный окислитель. Многие вещества могут гореть в атмосфере N02, отнимая от него кислород. Диоксид серы окисляется им в триоксид, на чем основан нитроз* ный метод получения серной кислоты (см. § 131). Пары N02 ядовиты. Вдыхание их вызывает сильное раздражен ние дыхательных путей и может привести к серьезному отрав* лению. При растворении в воде N02 вступает в реакцию с водой, об« разуя азотную и азотистую кислоты: 2N02 -f Н20 = HN03 + HNOa Поэтому диоксид азота можно считать смешанным ангидридом этих кислот. Но азотистая кислота очень нестойка и быстро разлагается: 3HN02 = HN03 + 2N0 + Н20 Поэтому практически взаимодействие диоксида азота с водой/ особенно с горячей, идет согласно уравнению 6N02 + 2Н20 = 4HN03 + 2NO которое можно получить сложением двух предыдущих уравнений, если предварительно первое из них умножить на три. В присутствии воздуха образующийся оксид азота немедленно окисляется в диоксид азота, так что в этом случае N02 в конечном итоге полностью переходит в азотную кислоту: 4Ш2 + 02 + 2Н20 4HN03 Эта реакция используется в современных способах получения азотной кислоты. Если растворять диоксид азота в щелочах, то образуется смесь солей азотной и азотистой кислот, например: 2N02 + 2NaOH = NaN03 + NaN02 + H20 Оксид азота (III), или азотистый ангидрид, N203 представляет собой темно-синюю жидкость, уже при низких температурах разлагающуюся на NO и N02. Смесь равных объемов N0 и N02 при охлаждении вновь образует N203: N0-fN02 ч=Ь N203 Оксиду азота (III) соответствует азотистая ки |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|