Dwutlenek azotu

Dwutlenek azotu

Gazowy NO2
Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) konst. ditlenek azotu, tlenek azotu(IV), tlenek azotu(4+) Inne nazwy i oznaczenia Stocka tlenek azotu(IV) inne dwutlenek azotu
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	NO2
Masa molowa	46,01 g/mol
Wygląd	brunatny gaz
Identyfikacja
Numer CAS	10102-44-0
PubChem	3609161
Właściwości Gęstość 1,439 g/cm³ (w punkcie wrzenia); ciecz Rozpuszczalność w wodzie gwałtowna hydroliza Temperatura topnienia −9,3 °C Temperatura wrzenia 21,15 °C Punkt krytyczny 158 °C; 10,1 MPa
Budowa Moment dipolowy 0,316 ± 0,010 D
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-06-24] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI Niebezpieczeństwo Zwroty H H270, H314, H330 Zwroty P P220, P260, P280, P284, P305+P351+P338, P310 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI Utleniający (O) Silnie toksyczny (T+) Zwroty R R8, R26, R34 Zwroty S S1/2, S9, S26, S28, S36/37/39, S45 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła 0 4 0 OX Numer RTECS QW9800000
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Dwutlenek azotu (nazwa Stocka: tlenek azotu(IV)), NO
2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków azotu, w którym azot występuje na IV stopniu utlenienia. W temperaturze pokojowej jest to brunatny, silnie toksyczny gaz o ostrym zapachu przypominającym zapach gazowego chloru.

Układ NO
2/N
2O
4 w różnych temperaturach. Od lewej: –196, 0, 23, 35 i 50 °C

W temperaturze poniżej 147 °C zaczyna ulegać spontanicznej dimeryzacji do bezbarwnego tetratlenku diazotu:

2NO
2 ⇌ N
2O
4

Ze spadkiem temperatury stopień dimeryzacji rośnie. W temperaturze 27 °C zawartość NO
2 wynosi ok. 20%, a w temperaturze krzepnięcia, tj. w ok. −9 °C w układzie jest go ok. 0,7%.

Na skalę techniczną dwutlenek azotu otrzymuje się w wyniku spontanicznego utlenienia tlenku azotu tlenem. Tlenek azotu otrzymuje się wcześniej w reakcji utleniania amoniaku.

Dwutlenek azotu jest tlenkiem kwasowym i w reakcji z wodą tworzy równomolową mieszaninę kwasu azotowego i kwasu azotawego. Ma silne właściwości utleniające – utlenia wiele metali przejściowych, np. żelazo i miedź, tworząc odpowiednie tlenki tych metali i tlenek azotu, NO.

Z halogenami tworzy związki nazywane halogenkami nitrylu, np. NO
2Cl i NO
2F, które z kolei są używane niekiedy jako odczynniki do otrzymywania organicznych nitrozwiązków.

VSEPR

Dimeryzacja dwutlenku azotu

Obliczenie liczby przestrzennej dla dwutlenku azotu według metody VSEPR daje wartość 2,5, co zaokrągla się do 3. W efekcie dla cząsteczki NO
2 przyjmuje się hybrydyzację sp² (XR
2E – budowa kątowa). Powodem takiej sytuacji jest fakt, iż NO
2 jest rodnikiem, czyli oprócz wiązań z tlenem, ma jeden wolny elektron. Wynika z tego stosunkowo duża reaktywność chemiczna oraz silne zabarwienie.

Oddziaływanie na organizm człowieka

Nawet krótkotrwały kontakt z substancją powoduje podrażnienie układu oddechowego, podrażnienie oczu oraz kaszel. Ponieważ dwutlenek azotu ma właściwości utleniające, powoduje utlenienie Fe²⁺ zawartego w hemoglobinie do Fe³⁺, w efekcie czego hemoglobina traci zdolność do przenoszenia tlenu. Na zatrucie szczególnie narażeni są pracownicy silosów, gdyż dwutlenek azotu powstaje w wyniku rozkładu białek zawierających azot (choroba silosowa) oraz pozostali pracownicy zajmujący się otrzymywaniem i wykorzystywaniem kwasu azotowego. Gaz ten występuje również w zanieczyszczonym przez transport i przemysł powietrzu i odpowiada za charakterystyczną barwę smogu. U osób mieszkających w zanieczyszczonych miastach mogą wystąpić problemy z oddychaniem i choroby płuc.

Bibliografia

• Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Cz. 2. Warszawa: PWN, 1994, s. 660–661. ISBN 83-01-06542-7.
• David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0  (ang.).