Оксид азота (IV) – no2.

(диоксид азота, бурый газ)

Основные характеристики.

Оксид азота (IV) (диоксид азота, бурый газ) NO₂ — газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом или желтоватая жидкость. В обычном состоянии NO₂ существует в равновесии со своим димером N₂O₄. Склонность к его образованию объясняется наличием в молекуле NO₂ неспаренного электрона. При температуре 140 °C диоксид азота состоит только из молекул NO₂, он очень тёмного, почти чёрного цвета. В точке кипения NO₂ представляет собой желтоватую жидкость, содержащую около 0,1 % NO₂. При температуре ниже 21°С — это бесцветная жидкость (или желтоватая из-за примеси мономера). При температуре ниже −12 °C белые кристаллы состоят только из молекул N₂O₄.

Получение:

В природе оксиды азота образуются при лесных пожарах. Высокие концентрации оксидов азота в го­родах и окрестностях промышленных предприятий связаны с деятельностью человека. В значительном количестве оксиды азота выделяют ТЭС и при высоких температурах в двигателях внутреннего сгорания. Выде­ляются оксиды азота и при травлении металлов азотной кисло­той. Производство взрывчатых веществ и азотной кислоты – еще два источника выбросов оксидов азота в атмосферу. Мобильные источники ответственны более чем за половину всех выбросов оксидов азота в Москве. Основными производителями оксида азота загрязняющего атмосферу являются выхлопные газы  как транспорта на дороге, так и внедорожных мобильных объектов.

Оксид азота:

44% - другие (не мобильные) источники

34% - мобильные источники на дорогах (автотранспорт)

22% - внедорожные мобильные источники

Содержание окиси азота в выхлопных выбросах мобильных дорожных источников:

33% - автомобили и мотоциклы

42% - дизельные транспортные средства

19% - легкие бензиновые грузовики

5% - тяжелые бензиновые грузовики

Содержание окиси азота в выхлопных выбросах мобильных внедорожных источников:

49% - оборудование, работающее на дизельном топливе

22% - железнодорожные составы

18% - морские судоходные источники

4% - другие источники

3% - оборудование,  работающее на бензине

3% - самолёты

Способы получения:

1. В лаборатории NO₂ обычно получают воздействием концентрированной азотной кислотой

на медь:

2. Также его можно получить термическим разложением нитрата свинца, однако при

проведении реакции следует соблюдать осторожность:

Химические свойства:

1. Кислотный оксид. NO₂ отличается высокой химической активностью. Он

взаимодействует с неметаллами (фосфор, сера и углерод горят в нём). В этих реакциях NO₂ — окислитель:

2. Окисляет SO₂ в SO₃ — на этой реакции основан нитрозный метод получения серной

кислоты:

3. При растворении оксида азота(IV) в воде образуются азотная и азотистая кислоты

(реакция диспропорционирования):

4. Поскольку азотистая кислота неустойчива, при растворении NO₂ в тёплой воде

образуются HNO₃ и NO:

5. Если растворение проводить в избытке кислорода, образуется только азотная кислота

(NO₂ проявляет свойства восстановителя):

6. При растворении NO₂ в щелочах образуются как нитраты, так и нитриты:

7. Жидкий NO₂ применяется для получения безводных нитратов:

Применение:

В производстве серной и азотной кислот, в качестве окислителя в жидком ракетном

топливе и смесевых взрывчатых веществах.

Загрязняют атмосферу:

1. N2О — оксид азота I (веселящий газ), обладает наркотиче­скими свойствами, используется

при хирургических опе­рациях;

2. NO — оксид азота II, действует на нервную систему чело­века, вызывает паралич и

судороги, связывает гемоглобин крови и вызывает кислородное голодание;

3. NO2, N2О4 — оксиды азота V (N2О4 = 2NO2), при взаимо­действии с водой образуют

азотную кислоту 4NO2 + 2Н2О + О2 = 4НNО3. Вызывают поражение дыхательных путей и отек легких.

Действие оксида азота на организм.

Оксид азота (IV) высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких.

Оксиды азота принимают участие в образовании фотохими­ческого смога. К фотохимическим процессам относятся процес­сы образования пероксиацетилнитратов (ПАН). При концентра­циях ПАН 0,1—0,5 мг/м3 они могут вызывать раздражение сли­зистой оболочки глаз и гибель растений, что характерно для южных солнечных городов.

Наблюдается большое количество заболеваний верхних дыха­тельных путей у населения, подвергавшегося воздействию высо­ких уровней оксидов азота, по сравнению с группой людей, ко­торые находились в условиях меньшей концентрации NxOy, a концентрации других загрязнителей были такими же.

Люди с хроническими заболеваниями дыхательных путей (эмфизема легких, астма), а также страдающие сердечно-сосу­дистыми заболеваниями, более чувствительны к прямым воздей­ствиям оксидов азота.

Оксиды азота могут перемещаться на большие расстояния, нанося непоправимый  вред здоровью людей и окружающей среде даже в удаленных от источника выбросов местах. Оксиды азота  разрушают озоновый слой атмосферы и способствуют возникновению смога. В такие задымленные дни  у многих людей появляется  проблемы с дыханием (оно становится затрудненным), возникают трудности с различением объектов на расстоянии.  За счет химических реакций в атмосфере, выбросы выхлопных газов с высоким содержанием оксидов азота способствуют формированию твёрдых частиц.