Оксид азота(V)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Оксид азота​(V)​
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
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
Термические свойства
Температура
 • плавления +32,3 °C
 • кипения возгорается при 47 °C
 • разложения начало +10 °C
Классификация
Рег. номер CAS 10102-03-1
PubChem
Рег. номер EINECS 233-264-2
SMILES
InChI
ChEBI 29802
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

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[1][2].

Получение[править | править код]

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[3]:

,
.

Путём взаимодействия оксида азота(IV) с озоном:

.

С 1983 года промышленное получение в основном осуществляется электролизом азотной кислоты в присутствии тетроксида диазота[4]:

.

Химические свойства[править | править код]

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[5]:

.

При высоких температурах от 600 до 1100 К (327—827 °C) пятиокись азота разлагается двумя последовательными стехиометрическими полуреакциями:

,
.

Применение[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

  1. Deville H. E.. Note sur la production de l'acide nitrique anhydre (неопр.) // Compt. Rend.  (англ.). — 1849. — Т. 28. — С. 257—260.
  2. 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».
  3. William W. Wilson and Karl O. Christe (1987): «Dinitrogen Pentoxide. New Synthesis and Laser Raman Spectrum». Inorganic Chemistry, volume 26, pages 1631—1633.
  4. Thomas M. Klapötke. Chemie der hochenergetischen Materialien. — ISBN 978-3-11-021487-1.
  5. 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[править | править код]

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл — Дар). — 623. с.