Войти
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название IUPAC Пентаоксид диазота | |
| Другие названия Азотный ангидрид. Нитрат нитрония. Нитрилнитрат. DNPO. Азотная кислота безводная | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.030.227  |
| Номер EC |
|
| PubChem CID | |
| UNII | |
| CompTox Dashboard (EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБАЕТСЯ
| |
| Свойства | |
| Ch химическая формула | N2O5 |
| Молярная масса | 108,01 г / моль |
| Внешний вид | белое твердое вещество |
| Плотность | 1,642 г / см (18 ° C) |
| Температура плавления | 41 ° С (106 ° F; 314 K) |
| Температура кипения | 47 ° C (117 ° F; 320 K) сублимации |
| Растворимость в воде | реагирует с образованием HNO 3 |
| Растворимость | растворим в хлороформ. пренебрежимо мала в CCl 4 |
| Магнитная восприимчивость (χ) | -35,6 · 10 см / моль (водн.) |
| Дипольный момент | 1,39 D |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | гексагональная |
| Молекулярная форма | планарная, C 2v (прибл. D 2h). N – O – N ≈ 180 ° |
| Термохимия | |
| Стандартная молярная. энтропия (S 298) | 178,2 Дж · К · моль (с). 355,6 Дж · К · моль (г) |
| Стандартная энтальпия образования. (ΔfH298) | -43,1 кДж / моль (с). +11,3 кДж / моль (г) |
| свободная энергия Гиббса (ΔfG˚) | 114,1 кДж / моль |
| Опасности | |
| Основные опасность | сильный окислитель, образует сильную кислоту при контакте с водой |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 4 2 |
| Температура вспышки | Невоспламеняющийся |
| Родственные соединения | |
| Связанные оксиды азота оксиды | закись азота. оксид азота. трехокись азота. двуокись азота. четырехокись азота |
| родственное соединение ds | Азотная кислота |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Ссылки в ink | |
Пятиокись азота - это химическое соединение с формулой N2O5, также известное как пятиокись азота. или азотный ангидрид . Это один из бинарных оксидов азота, семейства соединений, которые содержат только азот и кислород. Он существует в виде бесцветных кристаллов, плавящихся при 41 ° C. Его температура кипения составляет 47 ° C, температура сублимации немного выше комнатной, образуя бесцветный газ.
Пятиокись азота - нестабильный и потенциально опасный окислитель, который когда-то использовался в качестве реагента при растворении в хлороформе для нитрования, но в значительной степени заменен NO 2BF4(тетрафторборатом нитрония ).
N2O5- редкий пример соединения, которое принимает две структуры в зависимости от условий. Твердое вещество представляет собой соль, нитрат нитрония, состоящую из отдельных катионов нитрония [NO 2 ] и нитрат-анионов [NO 3 ]; но в газовой фазе и при некоторых других условиях это ковалентно связанная молекула.
N2O5впервые была описана Девилем в 1840 году, кто получил его обработкой AgNO 3 с помощью Cl2.
Чистое твердое вещество N 2O5представляет собой соль, состоящую из разделенных линейных ионы нитрония NO2и плоские тригональные нитратные анионы NO 3. Оба центра азота имеют степень окисления +5. Он кристаллизуется в пространственной группе D 6h (C6 / mmc) с Z = 2, с анионами NO. 3в позициях D 3h и катионами NO. 2в D 3d узлов.
Давление пара P (в торр ) как функция температуры T (в кельвинах ) в диапазоне От 211 до 305 К, хорошо аппроксимируется формулой
, что составляет около 48 торр при 0 ° C, 424 торр. при 25 ° C и 760 торр при 32 ° C (на 9 градусов ниже точки плавления).
В газовой фазе или при растворении в неполярных растворителях, таких как CCl 4, соединение существует в виде ковалентно связанных молекул O 2 N – O – NO 2. В газовой фазе теоретические расчеты для конфигурации с минимальной энергией показывают, что угол O – N – O в каждом крыле NO. 2составляет около 134 °, а угол N – O – N составляет около 112 °. В этой конфигурации две группы NO. 2повернуты примерно на 35 ° вокруг связей с центральным кислородом, от плоскости N – O – N. Таким образом, молекула имеет форму пропеллера с одной осью вращательной симметрии 180 ° (C 2)
Когда газообразный N. 2O. 5быстро охлаждается ("гасится"), можно получить метастабильную молекулярную форму, который экзотермически преобразуется в ионную форму при температуре выше -70 ° C.
Газообразный N. 2O. 5поглощает ультрафиолетовый свет с диссоциацией на радикалы диоксид азота NO. 2и триоксид азота NO. 3(незаряженный нитрат). Спектр поглощения имеет широкую полосу с максимумом на длине волны 160 nm.
Рекомендуемый лабораторный синтез включает дегидратацию азотной кислоты (HNO 3) с оксидом фосфора (V) :
Другим лабораторным процессом является реакция нитрат лития LiNO. 3и пентафторид брома BrF. 5в соотношении, превышающем 3: 1. В результате реакции сначала образуется нитрилфторид FNO. 2, который вступает в дальнейшую реакцию с нитратом лития:
Соединение также может быть создано в газовой фазе путем взаимодействия диоксида азота NO. 2или N. 2O. 4с озоном :
Однако продукт катализирует быстрое разложение озона:
Пятиокись азота также образуется, когда смесь кислорода и азота пропускается через электрический разряд. Другой путь - это реакции POCl. 3или NO. 2Cl с AgNO. 3
Пятиокись азота реагирует с водой (гидролизуется ) с образованием азотной кислоты HNO. 3. Таким образом, пятиокись азота представляет собой ангидрид азотной кислоты:
Растворы пятиокиси азота в азотной кислоте можно рассматривать как азотную кислоту с концентрация более 100%. Фазовая диаграмма системы H. 2O-N. 2O. 5показывает хорошо известный отрицательный азеотроп при 60% N. 2O. 5(то есть 70% HNO. 3), положительный азеотроп с 85,7% N. 2O. 5(100% HNO. 3) и еще один отрицательный с 87,5% N. 2O. 5(«102% HNO. 3»).
Реакция с хлористый водород HCl также дает азотную кислоту и NO. 2Cl:
Пятиокись азота в конечном итоге разлагается при комнатной температуре на NO2 и O2. Разложение незначительно, если твердое вещество хранится при 0 ° C в подходящих инертных контейнерах.
Пятиокись азота реагирует с аммиаком NH. 3с образованием нескольких продуктов, включая закись азота N. 2O, нитрат аммония NH. 4NO. 3, нитрамид NH. 2NO. 2и динитрамид аммония NH. 4N (NO. 2). 2, в зависимости от условий реакции.
Пятиокись азота, например, в виде раствора в хлороформе, была использована в качестве реагента для введения функциональной группы NO 2 в органических соединениях. Эта реакция нитрования представлена следующим образом:
, где Ar представляет собой фрагмент арена. Реакционная способность NO 2 может быть дополнительно увеличена с помощью сильных кислот, которые генерируют «суперэлектрофильный» HNO 2.
. В этом случае N. 2O. 5в значительной степени заменен тетрафторборатом нитрония [NO. 2] [BF. 4]. Эта соль сохраняет высокую реакционную способность NO 2, но он термически стабилен, разлагается при температуре около 180 ° C (на NO2F и BF3 ).
Пятиокись азота имеет отношение к приготовлению взрывчатых веществ.
В атмосфере пятиокись азота является важным резервуаром NO x разновидностей, которые ответственны за истощение озона : их образование обеспечивает нулевой цикл, с которым NO и NO 2 временно удерживаются в нереактивном состоянии В загрязненных регионах ночной тропосферы наблюдались отношения смеси в несколько частей на миллиард по объему. Пятиокись азота также наблюдалась в стратосфере на аналогичных уровнях, образование резервуара было постулировано при рассмотрении озадачивающих наблюдений внезапного падения уровней NO 2 в стратосфере выше 50 ° с.ш., так называемого «Noxon». обрыв ».
Вариации реакционной способности N 2O5в аэрозолях могут привести к значительным потерям тропосферного озона, гидроксильных радикалов и концентраций NOx. Двумя важными реакциями N 2O5в атмосферных аэрозолях являются: 1) гидролиз с образованием азотной кислоты и 2) реакция с галогенид-ионами, в частности Cl, с образованием молекул ClNO 2, которые могут служат предшественниками реактивных атомов хлора в атмосфере.
N2O5- сильный окислитель, который образует взрывоопасные смеси с органическими соединениями и солями аммония. При разложении пятиокиси азота образуется высокотоксичный газ диоксид азота.
