Dušikov oksid (I, II, III, IV, V): lastnosti, proizvodnja, uporaba

Uvod

Če pazljivo pogledate dušik v periodičnem sistemu kemijskih elementov DI Mendelejeva, lahko vidite, da ima spremenljivo valenco. To pomeni, da dušik tvori več binarnih spojin s kisikom hkrati. Nekateri od njih so bili nedavno odkriti, nekateri pa so bili raziskani vzdolž in čez. Obstajajo majhni in stabilni dušikovi oksidi. Kemijske lastnosti vsake od teh snovi so povsem drugačne, zato jih je treba pri študiju upoštevati vsaj pet dušikovih oksidov. To je o njih in bo obravnavano v današnjem članku.

Dušikov oksid (I)

Formula - N₂O. Včasih ga imenujemo dušik oksonitrid, dinitrogen oksid, dušikov oksid ali plin za plin.

Lastnosti

V normalnih razmerah ga predstavlja brezbarven plin z vonjem po sladki vodi. Lahko raztopi vodo, etanol, eter in žveplovo kislino. Če se plinasti monoksid monovalentnega dušika segreje na sobno temperaturo pod pritiskom 40 atmosfer, se zgosti do brezbarvne tekočine. To je oksid, ki ne vsebuje soli in se med segrevanjem razgrajuje in se v reakcijah pokaže kot redukcijsko sredstvo.

Prejemanje

Ta oksid nastane ob segrevanju na suhem amonijev nitrat. Drug način za pridobitev je toplotna razgradnja mešanice "sulfamin + dušikova kislina".

Uporaba

Uporablja se kot sredstvo za inhalacijsko anestezijo, živilska industrija pozna ta oksid kot aditiv E942. Prav tako izboljša učinkovitost motorjev z notranjim zgorevanjem.

Dušikov oksid (II)

Formula je NO. Pojavi se pod imeni dušikovega monoksida, dušikovega oksida in nitrozilnega radikala

Lastnosti

V normalnih pogojih izgleda kot brezbarvni plin, ki je v vodi slabo topen. Težko je utekočiniti, vendar je v trdnih in tekočih razmerah ta snov modra barva. Ta oksid lahko oksidira z zrakom kisik

Prejemanje

To je zelo enostavno pridobiti, ga je treba segreti na 1200-1300^oZ mešanico dušika in kisika. V laboratoriju se oblikuje takoj z več eksperimenti:

• Reakcija bakra in 30% raztopine dušikove kisline.
• Interakcija železov klorid, natrijevega nitrita in klorovodikove kisline.
• Reakcija dušikovih in hidridnih kislin.

Uporaba

To je ena od snovi, iz katerih nastaja dušikova kislina.

Dušikov oksid (III)

Formula - N₂O₃. Lahko ga imenujemo tudi dušikov anhidrid in dušik sesviooksida.

Lastnosti

V normalnih pogojih je tekočina, ki ima modro barvo in v standardnih pogojih - brezbarven plin. Čisti oksid obstaja le v trdnem agregatnem stanju.

Prejemanje

Nastaja z interakcijo 50% dušikove kisline in trdnega oksida trivalentnega arzena (lahko ga nadomeščamo tudi s škrobom).

Uporaba

S pomočjo te snovi prejmejo laboratoriji dušikova kislina in njegove soli.

Dušikov oksid (IV)

Formula je NO₂. Lahko ga imenujemo tudi dušikov dioksid ali rjav plin.

Lastnosti

Priimek ustreza eni od njegovih lastnosti. Navsezadnje ima ta oksid obliko rdeče-rjavega plina ali rumenkaste tekočine. Zanj je značilna visoka kemična aktivnost.

Prejemanje

Ta oksid dobimo z interakcijo dušikove kisline in bakra ter med termičnim razkrojem svinčevega nitrata.

Uporaba

Pri tem nastane žveplova in dušikova kislina, oksidira tekočina pogonsko gorivo in mešani eksploziv.

Dušikov oksid (V)

Formula - N₂O₅. Lahko se pojavijo pod imeni diazoten pentoksida, nitrata, nitro ali anhidrida dušika.

Lastnosti

Ima obliko brezbarvnih in zelo hlapljivih kristalov. Lahko se talijo pri temperaturi 32,3^oC.

Prejemanje

Ta oksid nastane z več reakcijami:

• Dehidracija dušikove kisline s pentavalentnim fosforjevim oksidom.
• Prenos suhega klora več srebrov nitrat.
• Interakcija ozona z tetravalentnim dušikovim oksidom.

Uporaba

Zaradi njene ekstremne nestabilnosti v svoji čisti obliki se nikjer ne uporablja.

Zaključek

V kemiji je devet dušikovih oksidov, zgoraj so le klasične spojine tega elementa. Preostale štiri so, kot smo že omenili, nestabilne snovi. Vendar pa vsi delijo eno lastnost - visoka toksičnost. Emisije dušikovih oksidov v ozračje privedejo do poslabšanja zdravstvenega stanja ljudi, ki živijo v bližini industrijskih kemičnih rastlin. Zastrupitve simptomi pri kateri koli od teh snovi - strupene pljučni edem, motnje centralnega živčnega sistema in izgube krvi, vzrok katerih - vezavo hemoglobina. Zato je treba dušikove okside ravnati previdno in v večini primerov uporabljati zaščitno opremo.