Оксид азота (I) − n2o

Оксид азота (I), оксид диазота, закись азота, веселящий газ. При – 88,6^ОC сжижается в бесцветную жидкость, которая при – 90,9^ОC отвердевает, давая белое вещество. В воде N₂O растворяется значительно лучше, чем гелий, водород, азот, кислород, оксид азота II – NO и оксид углерода – СО. Наоборот растворимость оксида азота (I) немного меньше растворимости углекислого газа и значительно меньше растворимости сероводорода. Это видно из приведённой ниже таблицы.

Зависимость растворимости некоторых газов от их природы и температуры

Газ	He	H2	N2	O2	CO	NO	N2O	CO2	H2S
0OC	0,978	2,15	2,35	4,89	-	7,38	130	-	467
20OC	0,861	1,82	1,54	3,10	2,32	4,71	62,9	87,2	258
80OC	-	1,60	0,96	1,78	1,43	2,70	54,4	35,9	97,1

При охлаждении из водного раствора кристаллизуется клатрат 8 N₂O • 46 H₂O.Лучше чем в воде N₂O растворим в низших спиртах и низших кетонах.

Запах у N₂O слабый, приятный. Вкус сладковатый. При вдыхании смеси воздуха с N₂O наступает состояние близкое к опьянению: человек без видимых причин хохочет, размахивает руками, потом через 10-15 минут засыпает. Это свойство N₂O используется для проведения операций у беременных женщин, так как другие средства для наркоза могут вызвать уродства у будущего ребенка.

Электронное и пространственное строение N₂O представлено на стр.26. Его строение очень напоминает строение углеводорода аллена – алкадиена с кумулированными двойными связями.

Способы получения n2o

При взаимодействии щелочных и ряда щелочноземельных металлов с концентрированной азотной кислотой выделяется N₂O:

8 Na + 10 HNO₃(конц.) 8 NaNO₃ + N₂O↑ + 5 H₂O

4 Ba + 10 HNO₃(конц.) 4 Ba(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5 H₂O

В лаборатории N₂O обычно получают путём термического разложения нитрата аммония:

NH₄NO₃ N₂O↑ + 2 H₂O↑ (пар)

Имеется много модификаций этой реакции: смешиваются и греются две соли, в одной из которых есть ион аммония, а в другой нитрат-ион (230 ‹ t ‹ 300^ОC)

NH₄Cl + KNO₃ N₂O↑ + 2 H₂O + KCl

(NH₄)₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ 2 N₂O↑ + 4 H₂O + BaSO₄

(NH₄)₃PO₄ + Al(NO₃)₃ 3N₂O↑ + 6H₂O + AlPO₄

Химические свойства n2o

Как несолеобразующий оксид N₂O не реагирует со щелочами и кислотами с образованием солей, но может окисляться кислотами – окислителями при нагревании:

N₂O + H₂SO₄ → 2 NO↑ + SO₂↑ + H₂O

N₂O может окисляться также сильными окислителями в кислой среде:

5 N₂O + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ → 10 NO↑ + 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 3 H₂O

Оксид азота I – N₂O по отношению ко многим веществам может быть окислителем. Все простые вещества, которые горят на воздухе, легко сгорают и в N₂O:

N₂O + H₂ → N₂ + H₂O 2 N₂O + C(кокс или графит) → CO₂ + 2 N₂

2 N₂O + S → SO₂ + 2 N₂ N₂O + Ca(так же Mg, Sr, Ba) → CaO + N₂

Иногда окисление N₂O идёт не до высших степеней окисляемого атома:

N₂O + 2 Cu → Cu₂O(а не до CuO) + N₂ 6 N₂O + P₄ (белый) → P₄O₆ (а не до P₄O₁₀) + 6 N₂

Сложные вещества также сгорают в N₂O:

3 N₂O + 2 NH₃ → 4 N₂ + 3 H₂O 15 N₂O + 2 NH₃ − CH₂ − CH₃ → 16 N₂ + 4 CO₂ + 7 H₂O

CH₃ − SH + 6 N₂O → SO₂ + CO₂ + 2 H₂O + 6 N₂