16.Оксид азота(I)и азотноватистая кислота, оксид азтоа(II), ион нитрозония, оксид азота(III) и азотистая кислота, нитриты.

Оксид азота (I) N20. При комнатной температуре N20 — бесцветный газ без запаха, сладковатый на вкус, малорастворимый в воде. При вдыхании в небольших количествах N20 вызывает судорожный смех, поэтому его называют «веселящим газом». Молекула N20 линейная, малополярная. Методом валентных связей ее строение описывается с помощью двух резонансных структур: ":N=N=О: <-> :N=N-O Связь между атомами азота лишь немного длиннее, чем тройная связь в молекуле N2. Оксид азота(1) получают термическим разложением нитрата аммония при температуре немного выше температуры его

NH4N03 > N20 + 2Н20

Нагревание надо проводить крайне осторожно, избегая перегрева, и не использовать больших количеств нитрата — это может привести к взрыву. Образующийся газ часто бывает загрязнен азотом и оксидом NO. Более чистый N20 образуется при сопропорционировании нитрита и соли гидразина или гидроксил амина:

NH3OHCl + NaN02 = N2O + 2H20 + NaCl

Оксид азота(1) не взаимодействует с водой, но формально его можно рассматривать как ангидрид азотноватистой кислоты H2N202, при разложении которой он образуется:

H2N202 = N20 + H20

Оксид азота(1) является окислителем. В нем, как в кислороде, вспыхивает тлеющая лучинка, и ярко горит зажженная сера. В водных растворах окислительные свойства N20 практически незаметны, что связано с кинетическими причинами. В газовой фазе он восстанавливается водородом до азота:

N20 + Н2 = N2 + Н20

Оксид азота(П) NO. При комнатной температуре N0 — бесцветный газ. Он растворим в воде, но с ней не реагирует. Формально NO соответствует нитроксиловая кислота H2N204, которая может быть получена подкислением растворов ее солей. При охлаждении N0 образуется неустойчивая бесцветная диамагнитная жидкость N202. Малое значение энтальпии димеризации (15,5 кДж/моль) и неустойчивость димера связаны с наличием неспаренных электронов на разрыхляющей 2л-орбитали. Твердый монооксид азота также состоит из димеров N202. Оксид азота(П) — типичный восстановитель. Он обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия:

5N0 + 3KMn04 + 2H2S04 = 2MnS04 + 3KN03 + Mn(N03)2 + 2Н20

легко окисляется кислородом:

2N0 + 02 = 2N02

Оксид азота(Ш) N203. Это соединение очень неустойчиво и существует только при низких температурах. В твердом и жидком состоянии это вещество окрашено в ярко-синий цвет; выше О °С оно разлагается:

N203=NO + N02

Молекула N203 плоская и состоит из фрагментов ON—N02 с непрочной N—N связью*. Твердый N203 — ионное соединение NO+N02. В отличие от N20 и N0 оксид азота(Ш) — типичный кислотный оксид, в

ледяной воде он растворяется с образованием голубого раствора азотистой кислоты:

N203 + Н20 = 2HN02

При взаимодействии с щелочными растворами N203 количественно превращается в нитриты:

N203 + 2NaOH = 2NaN02 + Н20

В сильнокислой среде происходит гетеролитический распад связи NO—N02, в результате этого образуются соли нитрозония:

N203 + 3H2S04 = 2NO+ + Н30+ + 3HSO4