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Distikstofpentaoxide
Stickstoffpentaoxid
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel und von Lachgas (molekulare Form)
Allgemeines
MolekularformelNein2Ö5
IUPAC-NameLachgas
Andere NamenSalpetersäureanhydrid, Nitroniumnitrat, Nitrylnitrat, DNPO
Molmasse108,01 G/Maulwurf
LÄCHELN
[O-][N ](=O)O[N ]([O-])=O
EG-Nummer233-264-2
PubChem66242
Physikalische Eigenschaften
AggregatzustandFest
FarbeWeiß
Dichte(bei 18 °C) 1.642 g/cm³
Schmelzpunkt41[1] °C
Gut löslich inChloroform
schlecht löslich inTetrachlormethan
Geometrie und Kristallstruktur
Kristallstruktursechseckig
Dipolmoment1,39 d
Thermodynamische Eigenschaften
ΔfGÖG114,1 kJ/Maulwurf
ΔfhuhÖG 11,3 kJ/Maulwurf
ΔfhuhÖso−43,1 kJ/Maulwurf
soÖg, 1 bar355,6 J/Maulwurf·k
soÖso178,2 J/Maulwurf·k
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Stickstoffpentaoxid, ebenfalls Distickstoffpentoxid und abgekürzt zu DNPO, ist ein anorganische Verbindung Mit als Bruttoformel Nein2Ö5. Der eine von Stickoxide. Stickstoffpentoxid ist eine instabile, gefährliche Verbindung, die sich einmal aufgelöst hat Chloroform, wurde verwendet als Nitrierreagenz. Zu diesem Zweck heutzutage Nitroniumtetrafluoroborat (NEIN2BF4) benutzt.

Distickstoffpentoxid hat die seltene Eigenschaft, dass es je nach Umständen zwei unterschiedliche Strukturen annehmen kann. Normalerweise ist es ein Salz, das als Nitroniumnitrat beschrieben werden kann, manchmal kommt es jedoch in molekularer Form vor:

Synthese und Eigenschaften

Distickstoffpentoxid wurde erstmals beschrieben von Henri Etienne Sainte-Claire Deville 1840. Er ging Silbernitrat Antworten mit Chlorgas, wobei unter anderem Lachgas gebildet wurde.[2][3]

Andere Methoden zur Herstellung von Lachgas sind:

  • Elektrolyse von Salpetersäure in Gegenwart von Distickstofftetraoxid:[4]

Eigenschaften und Reaktivität

Das Hydrolyse Salpetersäure ergibt Salpetersäure. Die Substanz kann daher als die Anhydrid aus Salpetersäure:

Distickstoffpentoxid liegt als farblos vor Kristalle die etwas über der Raumtemperatur liegt Sublimat. Außerdem ist das Salz bei Raumtemperatur nicht wirklich stabil: Es zersetzt sich langsam bei 20°C mit einer Halbwertszeit von etwa 10 Stunden in Stickstoffdioxid und Sauerstoffgas. Bei 0°C beträgt die Halbwertszeit etwa 10 Tage.[6][7]

Struktur

Festes Lachgas ist a is Salz-, konstruiert aus dem Linearen Nitroniumkation (NEIN2) und die Wohnung Nitrat-Anion. Beide Stickstoffatome haben a Oxidationszahl ab 5.

Distickstoffpentaoxid in molekularer Form kann in der Gasphase, nach Sublimation des Feststoffs oder in unpolaren Lösungsmitteln wie z Tetrachlormethan ist gelöst. In der Gasphase beträgt der Winkel E–N–E 133° und der Winkel N–O–N 114°. Beim schnellen Abkühlen von gasförmigem Distickstoffpentoxid entsteht eine metastabile feste Molekülform, bei Temperaturen über -70 °C ist es exotherm in die Salzform umgewandelt.[5]

Reaktionen und Anwendungen

Stickstoffpentoxid, als Lösung in Chloroform, wurde früher als Reagenz verwendet, um Nitrogruppen im organische Verbindungen, weiterhin Aromaten einführen. Ein Beispiel ist die Nitrierung von Benzol bis um Nitrobenzol:

Distickstoffpentaoxid wird angewendet in Sprengstoffe.[3][8]

In dem Atmosphäre Distickstoffpentoxid bildet ein wichtiges Reservoir für verschiedene Stoffe aus dem NOXGruppe, die (mit-)verantwortlich für die Loch in der Ozonschicht.

Toxikologie und Sicherheit

Stickstoffpentoxid ist ein starkes Oxidationsmittel, das explosive Gemische bildet mit organische Verbindungen und Ammoniumsalze. Die Zersetzung von Lachgas führt zu hochgiftigen Dämpfen von Stickstoffdioxid.