Оксид азота(V)
Оксид азота(V) | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование | Оксид азота(V) | ||
Хим. формула | |||
Рац. формула | |||
Физические свойства | |||
Состояние | бесцветные кристаллы | ||
Молярная масса | 108,011 г/моль | ||
Плотность | 1,642 г/см³ | ||
Энергия ионизации | 11,9 эВ[1] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | +32,3 °C | ||
• кипения | возгоняется при 47 °C | ||
• разложения | начало +10 °C | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 10102-03-1 | ||
PubChem | 66242 | ||
Рег. номер EINECS | 233-264-2 | ||
SMILES | [N+](=O)([O-])O[N+](=O)[O-] | ||
InChI | InChI=1S/N2O5/c3-1(4)7-2(5)6 ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N | ||
ChEBI | 29802 | ||
ChemSpider | 59627 | ||
Безопасность | |||
NFPA 704 | ![]() 0 3 0 OX | ||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
![]() |
Окси́д азо́та(V) (пентаокси́д азота, пентаоксид диазо́та, нитра́т нитри́ла, нитрат нитро́ния, азо́тный ангидри́д), химическая формула — высший оксид азота.
Представляет собой бесцветные, очень летучие кристаллы. Разлагается при комнатной температуре, стабилен при температуре ниже +10 °C. При этой температуре также существенно снижается его летучесть.
Взаимодействует с органическими веществами и полимерами, поэтому его хранят в стеклянной посуде.
В газообразном состоянии азотный ангидрид состоит из отдельных молекул, строение которых отвечает формуле и имеет неплоскую структуру. Кристаллы образованы ионами и .
Впервые получен французским физикохимиком Сен-Клер Девилем в 1849 г. действием газообразного хлора на нитрат серебра[2][3].
Получение
Путём дегидратации азотной кислоты с помощью оксида фосфора(V) :
- .
Пропусканием сухого хлора над сухим нитратом серебра:
- ,
(по другим данным, при этой реакции будет образовываться хлорид серебра и хлорнитрат).
Вариант лабораторного получения — реакция нитрата лития и пентафторида брома в соотношении свыше стехиометрического 3:1. В результате реакции сначала образуется фторид нитрила , который далее реагирует с избытком нитрата лития[4]:
- ,
- .
Путём взаимодействия оксида азота(IV) с озоном:
- .
С 1983 года промышленное получение в основном осуществляется электролизом азотной кислоты в присутствии тетроксида диазота[5]:
- .
Химические свойства
Представляет собой типичный кислотный оксид. Вещество легко возгоняется и крайне неустойчиво. Разложение может происходить со взрывом, часто — без видимых побудительных причин:
- .
Бурно реагирует с водой с образованием азотной кислоты:
- .
Взаимодействует со щелочами с образованием соответствующих нитратов:
- .
Является сильным окислителем:
- ,
- .
При взаимодействии с гемиоксидом хлора при охлаждении жидким воздухом образует нитрат хлора:
- .
При взаимодействии с хлороводородом образуется хлорид нитрила[6]:
- .
При высоких температурах от 600 до 1100 К (327—827 °C) пятиокись азота разлагается двумя последовательными стехиометрическими полуреакциями:
- ,
- .
Применение
Растворы азотного ангидрида в неполярных растворителях, например, в четырёххлористом углероде применяются в качестве мягкого нитрующего агента, который в ряде случаев может быть заменён более удобным в обращении тетрафторборатом нитрила
Физиологическое действие и меры безопасности
Как и другие оксиды азота, оксид азота(V) в высоких концентрациях токсичен. Является сильным окислителем.
Работа с требует осторожности, поскольку при обычных условиях его реакции могут протекать достаточно быстро с обильным выделением газообразных веществ.
Взрывоопасен при смешивании с органическими веществами. Кроме того, при разложении он даёт ядовитый оксид азота(IV) .
Примечания
- ↑ David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ Deville H. E.. Note sur la production de l'acide nitrique anhydre (неопр.) // Compt. Rend.[англ.]. — 1849. — Т. 28. — С. 257—260.
- ↑ https://www.britannica.com/biography/Henri-Etienne-Sainte-Claire-Deville Архивная копия от 10 октября 2018 на Wayback Machine Henri-Étienne Sainte-Claire Deville. // «Brinannica».
- ↑ William W. Wilson and Karl O. Christe (1987): «Dinitrogen Pentoxide. New Synthesis and Laser Raman Spectrum». Inorganic Chemistry, volume 26, pages 1631—1633.
- ↑ Thomas M. Klapötke. Chemie der hochenergetischen Materialien. — ISBN 978-3-11-021487-1.
- ↑ Robert A. Wilkins Jr. and I. C. Hisatsune (1976): «The Reaction of Dinitrogen Pentoxide with Hydrogen Chloride». Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, volume 15, issue 4, pages 246—248. doi:10.1021/i160060a003
Литература
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл — Дар). — 623. с.
| |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
H2O | |||||||||||||||||
Li2O LiCoO2 Li3PaO4 Li5PuO6 Ba2LiNpO6 LiAlO2 Li3NpO4 Li2NpO4 Li5NpO6 LiNbO3 | BeO | B2O3 | С3О2 C12O9 CO C12O12 C4O6 CO2 | N2O NO N2O3 N4O6 NO2 N2O4 N2O5 | O | F | |||||||||||
Na2O NaPaO3 NaAlO2 Na2PtO3 | MgO | AlO Al2O3 NaAlO2 LiAlO2 AlO(OH) | SiO SiO2 | P4O P4O2 P2O3 P4O8 P2O5 | S2O SO SO2 SO3 | Cl2O ClO2 Cl2O6 Cl2O7 | |||||||||||
K2O K2PtO3 KPaO3 | CaO Ca3OSiO4 CaTiO3 | Sc2O3 | TiO Ti2O3 TiO2 TiOSO4 CaTiO3 BaTiO3 | VO V2O3 V3O5 VO2 V2O5 | FeCr2O4 CrO Cr2O3 CrO2 CrO3 MgCr2O4 | MnO Mn3O4 Mn2O3 MnO(OH) Mn5O8 MnO2 MnO3 Mn2O7 | FeCr2O4 FeO Fe3O4 Fe2O3 | CoFe2O4 CoO Co3O4 CoO(OH) Co2O3 CoO2 | NiO NiFe2O4 Ni3O4 NiO(OH) Ni2O3 | Cu2O CuO CuFe2O4 Cu2O3 CuO2 | ZnO | Ga2O Ga2O3 | GeO GeO2 | As2O3 As2O4 As2O5 | SeOCl2 SeOBr2 SeO2 Se2O5 SeO3 | Br2O Br2O3 BrO2 | |
Rb2O RbPaO3 Rb4O6 | SrO | Y2O3 YOF YOCl | ZrO(OH)2 ZrO2 ZrOS Zr2О3Сl2 | NbO Nb2O3 NbO2 Nb2O5 Nb2O3(SO4)2 LiNbO3 | Mo2O3 Mo4O11 MoO2 Mo2O5 MoO3 | TcO2 Tc2O7 | Ru2O3 RuO2 Ru2O5 RuO4 | RhO Rh2O3 RhO2 | PdO Pd2O3 PdO2 | Ag2O Ag2O2 | Cd2O CdO | In2O InO In2O3 | SnO SnO2 | Sb2O3 Sb2O4 Hg2Sb2O7 Sb2O5 | TeO2 TeO3 | I2O4 I4O9 I2O5 | |
Cs2O Cs2ReCl5O | BaO BaPaO3 BaTiO3 BaPtO3 | HfO(OH)2 HfO2 | Ta2O TaO TaO2 Ta2O5 | WO2Br2 WO2 WO2Cl2 WOBr4 WOF4 WOCl4 WO3 | Re2O ReO Re2O3 ReO2 Re2O5 ReO3 Re2O7 | OsO Os2O3 OsO2 OsO4 | Ir2O3 IrO2 | PtO Pt3O4 Pt2O3 PtO2 K2PtO3 Na2PtO3 PtO3 | Au2O AuO Au2O3 | Hg2O HgO (Hg3O2)SO4 Hg2O(CN)2 Hg2Sb2O7 Hg3O2Cl2 Hg5O4Cl2 | Tl2O Tl2O3 | Pb2O PbO Pb3O4 Pb2O3 PbO2 | BiO Bi2O3 Bi2O4 Bi2O5 | PoO PoO2 PoO3 | At | ||
Fr | Ra | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | ||
↓ | |||||||||||||||||
La2O2S La2O3 | Ce2O3 CeO2 | PrO Pr2O2S Pr2O3 Pr6O11 PrO2 | NdO Nd2O2S Nd2O3 NdHO | Pm2O3 | SmO Sm2O3 | EuO Eu3O4 Eu2O3 EuO(OH) Eu2O2S | Gd2O3 | Tb | Dy2O3 | Ho2O3 Ho2O2S | Er2O3 | Tm2O3 | YbO Yb2O3 | Lu2O2S Lu2O3 LuO(OH) | |||
Ac2O3 | UO2 UO3 U3O8 | PaO PaO2 Pa2O5 PaOS | ThO2 | NpO NpO2 Np2O5 Np3O8 NpO3 | PuO Pu2O3 PuO2 PuO3 PuO2F2 | AmO2 | Cm2O3 CmO2 | Bk2O3 | Cf2O3 | Es | Fm | Md | No | Lr |