Nitrogen oksida (NOx)

Apakah oksida nitrogen?

The nitrogen oksida Mereka pada dasarnya adalah sebatian bukan organik gas yang mengandungi ikatan antara atom nitrogen dan oksigen. Formula kimia kumpulannya tidak_x, menunjukkan bahawa oksida mempunyai perkadaran yang berlainan oksigen dan nitrogen.

Nitrogen kepala kumpulan 15 dari jadual berkala, manakala oksigen kumpulan 16; Kedua -dua elemen adalah ahli tempoh 2. Kedekatan ini adalah punca bahawa dalam oksida ikatan n-o adalah jenis kovalen. Dengan cara ini, ikatan dalam oksida nitrogen adalah kovalen.

Semua ikatan ini dapat dijelaskan menggunakan teori orbital molekul, yang menunjukkan paramagnetisme (elektron hilang dalam orbital molekul terakhir) beberapa sebatian ini. Daripada jumlah ini, sebatian yang paling biasa ialah nitrik oksida dan nitrogen dioksida.

Molekul imej atas sepadan dengan struktur sudut dalam fasa gas nitrogen dioksida (tidak₂). Sebaliknya, nitrik oksida (NO) mempunyai struktur linear (memandangkan hibridisasi SP untuk kedua -dua atom).

Oksida nitrogen adalah produk produk dari banyak aktiviti manusia, dari memandu kenderaan atau rokok merokok, ke proses perindustrian seperti mencemarkan sisa. Walau bagaimanapun, secara semulajadi, ia tidak dihasilkan oleh reaksi enzimatik dan tindakan sinar dalam ribut petir: n₂(g) + atau₂(g) => 2no (g)

Suhu tinggi sinar memecahkan halangan tenaga yang menghalang reaksi ini daripada berlaku dalam keadaan normal. Penghalang tenaga yang mana? Yang dibentuk oleh pautan triple N≡N, menjadikan molekul n₂ Gas lengai dari atmosfera.

Nombor pengoksidaan untuk nitrogen dan oksigen dalam oksida

Konfigurasi elektronik untuk oksigen adalah [dia] 2s²2 p⁴, hanya memerlukan dua elektron untuk melengkapkan oktet lapisan valensinya; Iaitu, anda boleh mendapatkan dua elektron dan mempunyai nombor pengoksidaan yang sama dengan -2.

Ia boleh melayani anda: Rubidio: Sejarah, Hartanah, Struktur, Mendapatkan, Menggunakan

Sebaliknya, konfigurasi elektronik untuk nitrogen adalah [dia] 2s²2 p³, Mampu memenangi sehingga tiga elektron untuk mengisi oktet Valencia; Contohnya, dalam hal ammonia (NH₃) mempunyai nombor pengoksidaan yang sama dengan -3. Tetapi oksigen lebih banyak elektronegatif daripada hidrogen dan "daya" nitrogen untuk berkongsi elektronnya.

Berapa banyak elektron yang boleh berkongsi oksigen nitrogen? Jika anda berkongsi elektron lapisan valensi anda satu demi satu, ia akan mencapai had lima elektron, sepadan dengan bilangan pengoksidaan +5.

Oleh itu, bergantung kepada berapa banyak ikatan yang dibentuk dengan oksigen, bilangan pengoksidaan nitrogen berbeza dari +1 hingga +5.

Formulasi dan nomenclatur yang berbeza

Oksida nitrogen, dalam meningkatkan urutan nombor pengoksidaan nitrogen, adalah:

- N₂Atau, nitrous oksida (+1)

- Tidak, oksida nitrik (+2)

- N₂Sama ada₃, Dinitrogen Trioxide (+3)

- Tidak₂, nitrogen dioksida (+4)

- N₂Sama ada₅, Dinitrogen Pentoxide (+5)

 Nitrous oksida (n₂Sama ada)

Nitrous oksida (atau lebih dikenali sebagai Gas Laugh) adalah gas tanpa warna, dengan bau reaktif yang sedikit manis dan sedikit. Ia boleh digambarkan sebagai n n₂ (sfera biru) yang telah menambahkan atom oksigen di salah satu hujungnya. Ia disediakan oleh penguraian haba garam nitrat dan digunakan sebagai anestetik dan analgesik.

Nitrogen mempunyai bilangan pengoksidaan +1 dalam oksida ini, yang bermaksud bahawa ia tidak terlalu teroksida dan permintaan elektronnya tidak menekan; Walau bagaimanapun, anda hanya perlu memenangi dua elektron (satu untuk setiap nitrogen) untuk menjadi nitrogen molekul yang stabil.

Dalam penyelesaian asas dan asid, reaksi adalah:

N₂Atau (g) ​​+ 2h⁺(Ac) + 2e^- => N₂(g) + h₂Atau (l)

Boleh melayani anda: Serum glucosado: keterangan, kegunaan dan kesan sampingan

N₂Atau (g) ​​+ h₂Atau (l) + 2e^- => N₂(g) + 2OH^-(Ac)

Reaksi ini, walaupun termodinamik disukai oleh pembentukan molekul stabil n₂, mereka berlaku perlahan -lahan dan reagen yang mendermakan sepasang elektron mestilah ejen pengurangan yang sangat kuat.

Nitric Oxide (NO)

Oksida ini terdiri daripada gas yang tidak berwarna, reaktif dan paramagnetik. Seperti oksida nitrous, ia membentangkan struktur molekul linear, tetapi dengan perbezaan besar bahawa pautan n = atau juga mempunyai watak pautan triple.

Dia tidak mengoksidakan dengan cepat di udara untuk menghasilkan tidak₂, dan dengan itu menghasilkan orbital molekul yang lebih stabil dengan atom nitrogen yang lebih teroksida (+4).

2no (g) + atau₂(g) => 2no₂(g)

Kajian biokimia dan fisiologi berada di belakang peranan jinak yang mempunyai oksida ini dalam organisma hidup.

Ia tidak boleh membentuk ikatan N-N dengan molekul lain yang tidak disebabkan oleh penempatan semula elektron yang hilang dalam orbital molekul, yang diarahkan lebih banyak ke arah atom oksigen (oleh elektronegativiti yang tinggi). Sebaliknya berlaku dengan tidak₂, yang boleh membentuk dímeros gas.

Nitrogen trioksida (n₂Sama ada₃)

Garis bertitik struktur menunjukkan resonans ikatan berganda. Seperti semua atom, mereka mempunyai hibridisasi SP², Molekulnya rata dan interaksi molekul cukup berkesan untuk nitrogen trioksida wujud sebagai pepejal biru di bawah -101ºC. Pada suhu yang lebih tinggi cair dan memisahkan tidak dan tidak₂.

Mengapa memisahkan? Kerana nombor pengoksidaan +2 dan +4 lebih stabil daripada +3, tunjukkan yang terakhir dalam oksida untuk setiap dua atom nitrogen. Ini, sekali lagi, dapat dijelaskan oleh kestabilan orbital molekul yang disebabkan oleh ketidakpatuhan.

Dalam imej, sebelah kiri n₂Sama ada₃ sepadan dengan tidak, sementara sebelah kanan tidak₂. Secara logiknya, ia dihasilkan oleh penggabungan oksida sebelumnya pada suhu yang sangat sejuk (-20ºC). N₂Sama ada₃ Ia adalah anhidrida asid nitrous (HNO₂).

Ia boleh melayani anda: metoxietano: struktur, sifat, mendapatkan, kegunaan, risiko

Nitrogen dioksida dan tetroksida (tidak₂, N₂Sama ada₄)

Dia tidak₂ Ia adalah gas coklat atau coklat, reagen dan paramagnetik. Sebagai elektron yang hilang, ia diukur (pautan) dengan molekul gas lain tanpa₂ Untuk membentuk nitrogen tetroksida, gas tanpa warna, mewujudkan keseimbangan antara kedua -dua spesies kimia:

2₂(g) n₂Sama ada₄(g)

Ia adalah ejen oksidan beracun dan serba boleh, yang mampu tidak seimbang dalam reaksi redoksnya terhadap ion (oxoanion) tidak₂^- dan tidak₃^- (menjana hujan asid), atau tidak.

Begitu juga, tidak₂ Ia terlibat dalam tindak balas atmosfera yang kompleks yang menyebabkan variasi kepekatan ozon (atau₃) di peringkat terestrial dan stratosfera.

Dinitrogen Pentoxide (N₂Sama ada₅)

Dinitrogen pentoxide adalah pepejal kristal, anhidrida asid nitrik (HNO₃), Dan ia adalah cara yang paling teroksida, oleh itu, lebih banyak oksidan nitrogen. Dalam fasa gas ia membentangkan struktur molekul seperti menggambarkan imej, tetapi dalam fasa pepejal oksida terdiri daripada ion tidak₂⁺ dan tidak₃^-.

Apabila ia terhidrasi menjana HNO₃, dan pada kepekatan oksigen asid yang lebih tinggi terutamanya protonasi dengan beban separa positif -atau⁺-H, Mempercepat tindak balas redoks

Rujukan

1. Askiitians. ((2006-2018)). Askiitians. Diperoleh pada 29 Mac, 2018, dari Askiitians: Askiitians.com
2. Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Britannica Encyclopaedia. Diperoleh pada 29 Mac, 2018, dari Britannica Encyclopaedia: Britannica.com
3. TOX TOWN. (2017). TOX TOWN. Diperoleh pada 29 Mac, 2018, dari Tox Town: Toxtown.NLM.NIH.Gov
4. Profesor Patricia Shaley. (2010). Oksida nitrogen di atmosfera. Universiti Illinois. Diperoleh pada 29 Mac, 2018, dari: Butane.Chem.Uiuc.Edu
5. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. Dalam Unsur -unsur kumpulan 15. (Edisi Keempat., p. 361-366). MC Graw Hill