- Numere de oxidare pentru azot și oxigen în oxizii lor
- Diferite formulări și nomenclaturi
- Oxid de azot (N 2 O)
- Dioxidul de azot și tetroxidul (NO
- Pentoxid de dinitrogen (N
- Referințe
De oxizi de azot sunt compuși anorganici gazoși care conțin în mod esențial din azot și oxigen. Formula sa chimică de grup este NO x , ceea ce indică faptul că oxizii au raporturi diferite de oxigen și azot.
Capetele de azot grupează 15 pe tabelul periodic, în timp ce capetele de oxigen grupează 16; ambele elemente sunt membre ale perioadei 2. Această apropiere este cauza că în oxizi legăturile N - O sunt covalente. Astfel, legăturile din oxizii de azot sunt covalente.
Toate aceste legături pot fi explicate folosind teoria orbitalului molecular, care dezvăluie paramagnetismul (un electron neperecheat în ultimul orbital molecular) al unora dintre acești compuși. Dintre acești, compușii cei mai frecventi sunt oxidul nitric și dioxidul de azot.
Molecula din imaginea superioară corespunde structurii unghiulare în faza gazoasă a dioxidului de azot (NO 2 ). În schimb, oxidul nitric (NO) are o structură liniară (luând în considerare hibridizarea sp pentru ambii atomi).
Oxizii de azot sunt gaze produse de multe activități umane, de la conducerea unui vehicul sau fumarea țigărilor, până la procese industriale precum deșeurile poluante. Cu toate acestea, în mod natural, NU este produs de reacții enzimatice și acțiuni de trăsnet în furtunile electrice: N 2 (g) + O 2 (g) => 2NO (g)
Temperaturile ridicate ale razelor rup bariera energetică care împiedică această reacție să apară în condiții normale. Ce barieră energetică? Care sa format prin N≡N triplă legătură, făcând N 2 molecula gaz inert în atmosferă.
Numere de oxidare pentru azot și oxigen în oxizii lor
Configurația electronilor pentru oxigen este 2s 2 2p 4 , necesitând doar doi electroni pentru a completa octetul carcasei sale de valență; adică poate câștiga doi electroni și are un număr de oxidare egal cu -2.
Pe de altă parte, configurația electronilor pentru azot este 2s 2 2p 3 , putând câștiga până la trei electroni pentru a-și umple octetul de valență; de exemplu, în cazul amoniacului (NH 3 ) are un număr de oxidare egal cu -3. Dar oxigenul este mult mai electronegativ decât hidrogenul și „forțează” azotul să-și împartă electronii.
Câți electroni pot împărți azot cu oxigenul? Dacă împărțiți electronii în coaja de valență unul câte unul, veți ajunge la limita a cinci electroni, corespunzând unui număr de oxidare de +5.
În consecință, în funcție de câte legături se formează cu oxigenul, numărul de oxidare a azotului variază de la +1 la +5.
Diferite formulări și nomenclaturi
Oxizii de azot, în ordinea crescândă a numărului de oxidare a azotului, sunt:
- N 2 O, oxid de azot (1)
- NU, oxid nitric (+2)
- N 2 O 3 , trioxid de dinitrogen (+3)
- NU 2 , dioxid de azot (+4)
- N 2 O 5 , pentaoxid diazot (+5)
Oxid de azot (N 2 O)
Liniile punctate din structură indică rezonanță de legătură dublă. Ca toate atomii, au hibridizare sp 2 , molecula este plană și interacțiunile moleculare sunt suficient de eficiente pentru ca trioxidul de azot să existe ca un solid albastru sub -101ºC. La temperaturi mai ridicate se topește și se disociază în NO și NO 2 .
De ce este disociat? Deoarece numerele de oxidare +2 și +4 sunt mai stabile decât +3, acestea din urmă sunt prezente în oxid pentru fiecare dintre cei doi atomi de azot. Acest lucru, din nou, poate fi explicat prin stabilitatea orbitalelor moleculare rezultate în urma disproporției.
În imagine, partea stângă a N 2 O 3 corespunde NO, în timp ce partea dreaptă la NO 2 . Logic, este produs de coalescența oxizilor precedenți la temperaturi foarte reci (-20ºC). N 2 O 3 este anhidrida acidului azotos (HNO 2 ).
Dioxidul de azot și tetroxidul (NO
NO 2 este un gaz reactiv, paramagnetic, maro sau maro. Deoarece are un electron nepereche, acesta se dimerizează (se leagă) cu o altă moleculă gazoasă de NO 2 pentru a forma tetroxid de azot, un gaz incolor, stabilind un echilibru între ambele specii chimice:
2NO 2 (g) <=> N 2 O 4 (g)
Este un agent oxidant otrăvitor și versatil, capabil să fie disproporționat în reacțiile sale redox în ioni (oxoanioni) NO 2 - și NO 3 - (care generează ploaie acidă) sau în NO.
De asemenea, NO 2 este implicat în reacții atmosferice complexe provocând variații ale concentrațiilor de ozon (O 3 ) la nivel terestru și în stratosferă.
Pentoxid de dinitrogen (N
Când se hidratează, generează HNO 3 , iar la concentrații mai mari de acid oxigenul este protonat în principal cu o sarcină parțială pozitivă -O + -H, accelerând reacțiile redox
Referințe
- askIITians. ((2006-2018)). askIITians. Preluat pe 29 martie 2018, de la askIITians: askiitians.com
- Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Encyclopaedia Britannica. Preluat pe 29 martie 2018, de la Encyclopaedia Britannica: britannica.com
- Orașul Tox. (2017). Orașul Tox. Preluat pe 29 martie 2018, din Tox Town: toxtown.nlm.nih.gov
- Profesoara Patricia Shapley. (2010). Oxizi de azot în atmosferă. Universitatea din Illinois. Preluat pe 29 martie 2018, de la: butane.chem.uiuc.edu
- Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. În Elementele grupului 15. (ediția a patra, pp. 361-366). Mc Graw Hill