Оксиды азота. 
Кислородосодержащие соединения азота

кислотный оксид азот соль Всего имеется пять оксидов азота: N2O, NO — несолеобразующие оксиды; N2O3, NO2, N2O5 — кислотные оксиды.

а) N2O — закись азота.

Получают разложением нитрата аммония при 250^оС.

NH4NO3 > N2O^ + 2H2O.

Это — газ с приятным слабым запахом. Вдыхание малых количеств этого газа оказывает опьяняющее действие, поэтому называется «веселящий газ». В больших дозах вызывает потерю болевой чувствительности. Молекула N2O имеет линейное строение.

N? N > O.

N2O хорошо растворяется в Н2О, но устойчивых соединений не образует. Ни с водой, ни с кислотами, ни со щелочами не реагирует. Уже при слабом нагревании N2O распадается, выделяя О2.

2N2O > 2N2 + O2.

Поэтому N2O является окислителем по отношению ко всем веществам, которые непосредственно реагируют с кислородом.

N2O + Н2 = N2 + Н2О.

• б) NO — оксид азота (П). Тоже — несолеобразующий оксид. В обычных условиях NO — бесцветный газ. В промышленности получают при окислении H3N на платиновом катализаторе при нагревании:
  • 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O

В лаборатории NO получают действием разбавленной HNO3 на Cu:

3Cu + 8HNO3разб. = 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4H2O.

В отличие от всех остальных оксидов азота NO образуется также прямым взаимодействием простых веществ:

N2 + O2 = 2NO.

Структурная формула NO такова:, один электрон в NO — разрыхлящий, а 6 электронов — связывающих, то есть порядок связи равен 2,5. Молекула NO достаточно устойчива и её распад заметен лишь при 500оС. NO — химически активное соединение, обладает окислительно-восстановительной двойственностью. Под действием О2 воздуха легко окисляется до NO2, окисляется также галогенами:

2NO + O2 = 2NO2; 2NO + Cl2 = 2NOCl.

Как окислитель NO легко окисляет SO2 до SO3;

2SO2 + 2NO = 2SO3 + N2.

С водородом (особенно когда равные объемы) при нагревании NO взрывается:

2NO + 2H2 = N2 + 2H2O.

В воде NO мало растворяется и с водой не реагирует.

в) NO2 — оксид азота (IV) — красно — бурый ядовитый газ с характерным запахом.

Его молекула имеет угловую форму, порядок связи между N и О равен 1,5. Молекула NO2 даже в парах частично димеризована:

2NO2 — N2O4 + Q.

Эти два соединения находятся в равновесии между собой при температурах от -11о до 140оС. Молекула NO2 характеризуется высокой химической активностью. При повышении температуры NO2 — один из наиболее энергичных окислителей (в нем горят С, S, P). При температуре более 500оС NO2 разлагается на NO и О2. При растворении в воде образуются две кислоты:

2N+4O2 + H2O > HN+5O3 + HN+3O2,.

то есть NO2 — смешанный ангидрид азотной и азотистой кислот.

Аналогично со щелочью:

• 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
• 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
• (эта реакция используется в промышленности для получения HNO3).

В лабораторных условиях NO2 получают:

Cu + 4HNO3 (конц.) = Cu (NO3)2 + 2NO2^ + 2H2O.

или термическим разложением нитратов:

• 2Рв (NO3)2 = 2РвО + 4NO2 + O2
• г). N2O5 — оксид азота (V) — азотный ангидрид получают дегидратацией азотной кислоты фосфорным ангидридом (осторожным обезвоживанием) или окислением NO2 озоном.
• 2HNO3 + P2O5 = 2HPO3 + N2O52NO2 + O3 > N2O5 + O2.

N2O5 — это белое кристаллическое вещество. При комнатной температуре N2O5 постепенно разлагается на NO2 и О2, при нагревании взрывается:

2N2O5 = 4NO2 + O2.

При взаимодействии с Н2О образует азотную кислоту:

N2O5 + Н2О > 2HNO3.

N2O5 — очень сильный окислитель. Многие органические вещества при соприкосновении с ним воспламеняются.

д). N2O3 — оксид азота (Ш) — азотистый ангидрид, образуется по реакции:

NO2 + NO — N2O3.

Равновесие этой реакции даже при 25оС сдвинуто влево, то есть N2O3 — малоустойчивое соединение. Существует только при низких температурах в твердом состоянии (светло-синие кристаллы). В виде жидкости и пара сильно диссоциирует:

N2O3 — NO2 + NO.

N2O3 может быть также получен при разложении HNO2, которая очень неустойчива:

2HNO2 — H2O + N2O3.

N2O3 — кислотный оксид, поэтому легко реагирует со щелочами:

N2O3 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O.

При растворении в воде получается HNO2:

N2O3 + HOH — 2HNO2.

Строение N2O3: