Дополнение к уроку 9 класс "Оксиды азота"

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОКСИДОВ АЗОТА "9 КЛАСС"

Признаки для сравнения		Оксид азота (II)		Оксид азота (IV)
Химическая формула		NO		NO2
Солеобразующий/несолеобразующий оксид		-		+
Получение		Оксид азота (II) — единственный из оксидов азота, который можно получить непосредственно из свободных элементов соединением азота с кислородом при высоких температурах (1200—1300 °C) или в электрическом разряде. В природе он образуется в атмосфере при грозовых разрядах: N2 + O2 → 2NO — 180,9 кДж и тотчас же реагирует с кислородом: 2NO + O2 → 2NO2. При понижении температуры оксид азота(II) разлагается на азот и кислород, но если температура падает резко, то не успевший разложиться оксид существует достаточно долго: при низкой температуре скорость распада невелика. Такое резкое охлаждение называется «закалкой» и используется при одном из способов получения азотной кислоты. В лаборатории его обычно получают взаимодействием 30%-ной HNO3 с некоторыми металлами, например, с медью: 3Cu + 8HNO3 (30 %) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O. Более чистый, не загрязнённый примесями NO можно получить по реакциям: FeCl2 + NaNO2 + 2HCl → FeCl3 + NaCl + NO↑ + H2O; 2HNO2 + 2HI → 2NO↑ + I2↓ + 2H2O. Промышленный способ основан на окислении аммиака при высокой температуре и давлении при участии Pt, Cr2O3 (как катализаторов): 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O.		В лаборатории NO2 обычно получают воздействием концентрированной азотной кислотой на медь: Cu + 4HNO3 (конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O. Также его можно получить термическим разложением нитрата свинца, однако при проведении реакции следует соблюдать осторожность: 2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2↑ + O2↑.
Физические свойства		бесцветный газ, незначительно растворим в воде.		бесцветный газ со слабым запахом, растворим в воде.
Химические свойства		При комнатной температуре и атмосферном давлении происходит окисление NO кислородом воздуха: 2NO + O2 → 2NO2 Для NO характерны также реакции присоединения галогенов с образованием нитрозилгалогенидов, в этой реакции NO проявляет свойства восстановителя: 2NO + Cl2 → 2NOCl (нитрозилхлорид). В присутствии более сильных восстановителей NO проявляет окислительные свойства: 2SO2 + 2NO → 2SO3 + N2↑. В воде NO мало растворим и с ней не реагирует, являясь несолеобразующим оксидом.		Кислотный оксид, ему соответствуют азотная и азотистаякислоты. NO2 отличается высокой химической активностью. Он взаимодействует с неметаллами (фосфор, сера и углерод горят в нём). В этих реакциях NO2 — окислитель: 2NO2 + 2C → 2CO2↑ + N2↑; 10NO2 + 8P → 4P2O5 + 5N2↑ (10NO2 + 2P4 → 2P4O10 + 5N2↑); Окисляет SO2 в SO3 — на этой реакции основан нитрозный метод получения серной кислоты: SO2 + NO2 → SO3 + NO↑. При растворении оксида азота(IV) в воде образуются азотная и азотистая кислоты (реакция диспропорционирования): 2NO2 + H2O ↔ HNO3 + HNO2. Поскольку азотистая кислотанеустойчива, при растворении NO2в тёплой воде образуются HNO3 и NO: 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO↑. Если растворение проводить в избытке кислорода, образуется только азотная кислота (NO2проявляет свойства восстановителя): 4NO2 + 2H2O + O2 ↔ 4HNO3. При растворении NO2 в щелочахобразуются как нитраты, так и нитриты: 2NO2 + 2KOH → KNO3 + KNO2 + H2O. Жидкий NO2 применяется для получения безводных нитратов: Zn + 2N2O4 → Zn(NO3)2 + 2NO
Получение		Получение NO является одной из стадий получения азотной кислоты.		В производстве серной и азотной кислот, в качестве окислителя в жидком ракетном топливе и смесевых взрывчатых веществах.
Физиологическое действие		токсичен, при вдыхании поражает дыхательные пути.		Оксид азота (IV) высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких.
Солеобразующие оксиды азота
1) Формула			NO2			N2O5
2) Характеристика			NO2 (Nitrogen dioxide, диоксид азота) – красно - бурый газ, ядовит, с характерным острым запахом; Хорошо растворяется в воде;			N2O5 (Dinitrogen pentoxide, пентаоксид азота) – бесцветные, летучие кристаллы, взрывчатые; Хорошо растворяется в воде;
3) Получение в лаборатории			1) 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2 (200-470 C); 2) Me + 4HNO3(к) = Me(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (Me= правее водорода);			1) 2HNO3(к) + P2O5 = N2O5 + 2HPO3 (-10 C); 2) 4AgNO3 + Cl2 = 4AgCl + 2N2O5 + O2;
4) Получение в промышленности			NO + O2 = NO2 (на воздухе - мгновенно);			2NO2 + O3 = N2O5 (-78 C);
5) Химические свойства			1) Разложение: 2NO2 = 2NO + O2 (140-600 C) 2) C кислотами: 2NO2 + 4HCl = 2NOCl + Cl2 + 2H2O; 2NO2 + 8HI = N2 + 4I2 + 4H2O; 2NO2 + 2H2S = N2 + 2S + 2H2O (350 C); 3) С металлами: 2NO2 + Na = NaNO3 + NO (22 C); 2NO2 + 4Cu = N2 + 4CuO (600 C); 2NO2 + 4Zn = 4ZnO + N2; NO2 + K = KNO2; 4) С неметаллами: NO2 + O2 ≠ В присутствии воды реакция идет (образование HNO3): 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3; 4NO2 + O2 + 4NaOH = 4NaNO3 + 2H2O; 2NO2 + O3 = N2O5 + O2; 2NO2 + 2C = N2 + 2CO2 (t); 2NO2 + 7H2 = 2NH3 + 4H2O (kat.: Pt, Ni); 10NO2 + 8P = 5N2 + 4P2O5 (150 C); 2NO2 + 2S = N2 + 2SO2 (150 C); 2NO2 + F2 = NO2F (нитронил фтористый); 2NO2 + F2 + H2O = 2HNO3 + 2HF; 5) С солями: 3NO2 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + NO + CO2 (+Q); 2NO2 + KГ = KNO3 + NOГ (Г= Cl, Br); 14NO2 + 16FeSO4 + 8H2SO4 = 8HNO3 + 8Fe2(SO4)2 + 3N2 + 4H2O; 5NO2 + KMnO4 + 2H2SO4 + H2O = 5HNO3 + MnSO4 + KHSO4 6) С оксидами: 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2; 2NO2 + SO2 = N2 + 2SO3 (22 C) 2NO2 + SO2 = SO3 + NO (t) 7) C основаниями: 2NO2 + 2KOH = KNO3 + KNO2 + H2O			1) Разложение: N2O5 = 4NO + O2 (взрыв); 2) С кислотами: N2O5 + 3H2S = 3H2SO4 + 4N2 + 4O2; 3) С металлами: N2O5 + 3Zn = 3ZnO + O2 + N2 (t) N2O5 + 5Cu = N2 + 5CuO (500 C) N2O5 + Na = NaNO3 + NO2 4) С неметаллами: N2O5 + O2 ≠ N2O5 + I2 = I2O5 + N2 5) С солями: 2N2O5 + 2KI = I2 + 2NO2 + 2KNO3 6) С оксидами: N2O5 + H2O = 2HNO3 + Q N2O5 + 3SO2 = 3SO3 + O2 + N2 N2O5 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 (40 C) N2O5 + CaO = Ca(NO3)2 7) С основаниями: N2O5 + 2NH4OH = 2NH4NO3 + H2O N2O5 + 2KOH = 2KNO3 + H2O
6) Применение			1) Используется при производстве H2SO4 и HNO3; 2) Окислитель в жидком ракетном топливе; 3) Вместе с другими оксидами азота образует «лисий хвост» - выбросы химического производства, и из выхлопных труб автомобилей; 4) Токсичен, вызывает отек легких.
Несолеобразующие оксиды
1) Формула	N2O				NO
2) Характеристика	Оксид азота (І), «веселящий газ», - бесцветный газ со сладковатым вкусом, слабым запахом, обладает анестезирующим действием, почти не растворим в воде;				Оксид азота (ІІ), монооксид азота, - бесцветный ядовитый газ, малорастворим в воде;
3) Получение в лаборатории	4Ca + 10HNO3 = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O				3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
4) Получение в промышленности	1) NH4NO3 = N2O + 2H2O (реакция Пристли, 190-250 С) 2) 2NaNO3 + (NH4)2SO4 = Na2SO4 + 2N2O + 4H2O (250 C)				1) N2 + O2 = 2NO (электроразряд, 2500 C); 2) 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (700-800 C; Pt/Rt)
5) Химические свойства	1) Разложение при нагревании: 2N2O = 2N2 + O2 (взрыв); 2N2O = 2NO + N2 (взрыв); 2) С кислотами: N2O + H2SO3 = H2SO4 + N2 (при обычных условиях); N2O + H2SO4 = SO2 + 2NO + H2 (кипение в азоте); 3) С металлами: N2O + Cu = N2 + CuO (600 С); N2O + Mg = N2 + MgO (500 C); N2O + Ме ≠ при обычных условиях (Ме = Na, K, Li); 4) С неметаллами: N2O + H2 + N2 + H2O (200 C, вспышка); N2O + С = N2 + CO (450 C); 5N2O + 2P = 5N2 + P2O5 (500 C); 2N2O + S = 2N2 + SO2 (500 C); N2O + Г ≠ при обычных условиях (Г = Cl, Br, I); 5) С Солями: 5N2O + 8KMnO4 + 7H2SO4 = 3MnSO4 + K2SO4 + 5Mn(NO3) + 7H2O; 6) С оксидами: N2O + H2O ≠ N2O + SO2 + H2O = N2 + H2SO4.				1) Разложение при нагревании: 2NO ↔ N2O2; 2NO = N2 + O2 (700 C, BaO); 2) С кислотами: NO + HClO + H2O = HNO3 + HCl; NO + 2HNO3 = 3NO2 + H2O; 2NO + 2H2S = N2 + 2S + 2H2O (350 C); 3) С металлами: 2NO + 4Cu = N2 + 2Cu2O (600 C); 2NO + 2Mg = N2 + 2MgO (t); 4) С неметаллами: 2NO + O2 = 2NO2 (на воздухе); 2NO + Г2 = 2NOГ (нитрозид галогенид) (Г = F, Cl, Br); 2NO + С = N2 + CO2 (500 C); 10NO + 4P = 5N2 + 2P2O5 (200 C); 2NO + H2 = N2 + 2NH3 + 2H2O (t, в выхлопных газах); 5) С Солями: 2NO + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 2HNO3 + Cr2(SO4)2 + K2SO4 + 3H2O; 5NO + 3KMnO4 + 6H2SO4= 5HNO3 + 3MnSO4 + 3KHSO4 + 2H2O; NO + 3CrCl2 + 3HCl = 3CrCl3 + NH2OH; 6) С оксидами: NO + H2O ≠ 2NO + SO2 = N2 + 2SO3 (22 C); 2NO + 2CO = N2 + CO2 (t, в выхлопных газах).
6) Применение	1) Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E942 (пропеллент) и упаковочного газа (против порчи продуктов); 2) Используется как средство для ингаляционного наркоза: 3) Вероятный участник активации NMDA (повреждения мозга анестетиками).				1) Эндотелиальный сосудорасширяющий фактор; 2) Является газотрансмиттером (эндогенный газ) - в живом организме находятся в растворенном виде, а во внешнюю среду выделяются в виде газов; 3) Концентрация NO повышена у людей, живущих в горах.