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Stickstoffdioxid
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel von Stickstoffdioxid
Mit Stickstoffdioxid (links) und Distickstofftetraoxid (rechts) gefüllte Flaschen. Die hellbraune Farbe in der rechten Flasche stammt von einer geringen Menge Stickstoffdioxid und veranschaulicht den dynamischen Gleichgewichtszustand der Dimerisierung.
Allgemeines
Molekularformel	NEIN2
IUPAC-Name	Stickstoffdioxid
Andere Namen	Stickstoff(IV)oxid
Molmasse	46,0055 G/Maulwurf
LÄCHELN	N(=O)[O]
in Chile	1S/NO2/c2-1-3
CAS-Nummer	10102-44-0
EG-Nummer	233-272-6
PubChem	3032552
Ähnlich zu	Stickoxid, Distickstofftetraoxid
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
Achtung
H-Sätze	H270 - H314 - H330
EUH-Sätze	Nein
P-Sätze	P220 - P260 - P280 - P284 - P305 P351 P338 - P310
Karzinogen	Ja
EG-Indexnummer	007-002-00-0
UN-Nummer	1067
ADR-Klasse	Gefahrenklasse 2.3, Unterrisiko 5.18
MAC-Wert	9 mg/m³
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand	gasförmig
Farbe	rötlich-braun
Dichte	2,62 g/cm²
Schmelzpunkt	−11,2°C
Siedepunkt	21,2 °C
Dampfdruck	(bei 20°C) 96 × 103 pa
Gut löslich in	Wasser
Brechungsindex	1.449 (589 nm, 20 °C)
Thermodynamische Eigenschaften
ΔfhuhÖG	33,10 kJ/Maulwurf
soÖg, 1 bar	240,04 J/Maulwurf·k
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Stickstoffdioxid ist ein anorganische Verbindung von Stickstoff- und Sauerstoff, Mit als Bruttoformel NEIN₂. Die Reinsubstanz kommt als giftiges Rotbraun vor Gas, das gut löslich ist in Wasser. Das macht es Salpetersäure. Das Gas ist stark Oxidationsmittel, schwerer als Himmel und reagiert heftig mit anderen Stoffen, wie z Metall.

Synthese

Stickstoffdioxid entsteht, wenn Kupfer wird in Salpetersäure gelöst. Das schafft zunächst Stickoxid:

${displaystyle {ce {3Cu 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 4H2O 2NO}}}$

Das Stickoxid reagiert dann mit Sauerstoff von dem Himmel zu Stickstoffdioxid. Dies ist als braun-rot sichtbar nitrose Dämpfe.

${displaystyle {ce {2NO O2 -> 2NO2}}}$

In dem Labor ist Stickstoffdioxid, das von der Zersetzungsreaktion aus Salpetersäure:

${displaystyle {ce {4HNO3 -> 2H2O 4NO2 O2}}}$

Dieser Prozess erfolgt formal in zwei Schritten, in denen Lachgas wenn Vermittler entsteht:

${displaystyle {ce{2HNO3 -> N2O5 H2O}}}$

${displaystyle {ce {2N2O5 -> 4NO2 O2}}}$

Eine alternative Methode ist die Thermolyse von Blei(II)-nitrat:

${Anzeigestil {ce {2Pb(NO3)2 -> 2PbO 4NO2 O2}}}$

Funktionen und Reaktionen

Dimerisierung zu Distickstofftetraoxid

Stickstoffdioxid ist unter fast allen Bedingungen vorhanden Balance mit dem farblosen dimerDistickstofftetraoxid:

${displaystyle {ce {2NO2 <=> N2O4}}}$

Diese Reaktion läuft vollständig in der Gasphase ab und ist exotherm (H = –57,23 kJ/mol). Wenn ein Vakuum gezogenes Reaktionsgefäß mit Stickstoffdioxid gefüllt ist, verringert die anfängliche rotbraune Farbe in ihrer Intensität durch Dimerisierung zu Distickstofftetraoxid. Das Reaktionsgefäß wird jedoch auch nach längerem Warten nicht farblos. Dies ist ein formaler Hinweis darauf, dass sowohl Stickstoffdioxid als auch Distickstofftetraoxid vorhanden sind und die Dimerisierungsreaktion noch nicht vollständig abgeschlossen ist. Durch die Prinzip von Le Chatelier bewerben, in diesem Fall die Temperatur Verringern oder Erhöhen der Balance kann nach links oder rechts verschoben werden.

Zersetzung

Oberhalb von 150 °C zersetzt sich Stickstoffdioxid zu Stickstoffmonoxid und Sauerstoffgas:

${displaystyle {ce {2NO2 -> 2NO O2}}}$

Dieser Kommentar ist endothermisch (ΔH = 114 kJ/mol).

Bildung von saurem Regen

Es wird durch die Emission von verursacht Kraftwerke, Schwerindustrie und Straßentransport sowie durch Verbrennung in Biomasse. Auch mit Blitz es wird produziert. Da bei Kontakt mit Wasser Salpetersäure entsteht, ist dies eine der Ursachen für saurer Regen:

${displaystyle {ce {3NO2 H2O -> 2HNO3 NO}}}$

Bildung von Nitraten und Nitriten

Stickstoffdioxid wird verwendet, um wasserfrei bilden Nitratsalze, ausgehend von den entsprechenden Metalloxid. So reagiert es Kupfer(II)-oxid bis um Kupfer(II)-nitrat:^[1]

${Anzeigestil {ce{CuO3NO2 -> Cu(NO3)2NO}}}$

Bei der Umsetzung von Stickstoffdioxid mit Metalljodiden entstehen die entsprechenden Nitrite. Eine Beispielreaktion ist die von Titan(IV)-jodid:

${displaystyle {ce {TiI4 4NO2 -> Ti(NO2)4 2I2}}}$

Die Reaktion mit Alkalimetallhydroxiden, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, führt zur Bildung einer äquimolaren Mischung des entsprechenden Nitrit- und Nitratsalzes:

${displaystyle {ce{2NO2 2NaOH -> NaNO2 NaNO3 H2O}}}$

Bildung von Nitritestern

Die Reaktion mit Alkyljodide liefert Nitritester:

${displaystyle {ce {2CH3I 2NO2 -> 2CH3NO2 I2}}}$

Luftverschmutzung

Im Oktober 2004 veröffentlichte die ESA die Ergebnisse einer Studie über die Konzentration von Stickstoffdioxid auf der Boden. Die Ergebnisse wurden mit dem Satelliten gesammelt Envisat. Die Daten zeigen, dass Flandern und Die Niederlande befindet sich in einem der am stärksten verschmutzten Gebiete.

Toxikologie und Sicherheit

Bei Aufnahme in den menschlichen Körper kann es zu Lungenschäden (Lungenödem) entstehen, weil es mit Wasser Salpetersäure bildet. Auch die roten Blutkörperchen werden von diesem Gas beeinflusst, was zu einer geringeren Sauerstoffaufnahme führt.

Siehe auch

• Nitroniumion

Externer Link

•  Internationale Chemikaliensicherheitskarte von Stickstoffdioxid
• (und) Daten von Stickstoffdioxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des Deutschen Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (WENN EIN) (JavaScript erforderlich)