Òxid de dinitrogen: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Adaptació fórmules
Història
Línia 107:
}}
}}
L''''òxid de dinitrogen''' (també conegut com el '''gas del riure''' i antigament anomenant '''òxid nitrós''')<ref name=europapress/> és un [[compost químic]] binari de nitrogen i oxigen amb la [[fórmula química]] <chem>N2O</chem>. A [[temperatura]] ambient és un [[gas]] no [[inflamable]], de punt d’ebullició -88,5 °C i punt de fusió -90,9 °C, incolor i totalment inert, amb una [[olor]] agradable, que té uns efectes totalment innocus per a l'organisme i un gust lleugerament [[gust dolç|dolç]]. S'aplica en medicina com a anestèsic.
 
A la [[indústria]] s'utilitza com a [[oxidant]] per a augmentar la [[Potència física|potència]] dels [[motor]]s, on se'l coneix com a ''nitrós''. Com a [[medicament]] s'utilitza en [[cirurgia]] i [[odontologia]] pels seu efectes [[anestèsic]]s i [[analgèsic]]s. Com a [[droga]], és comunament conegut com el "gas del riure" a causa dels efectes eufòrics que produeix inhalar-lo.
Línia 116:
 
El compost presenta les següents propietats físiques:<ref name="The01" />
== Història ==
El diòxid de nitrogen fou descobert el 1772 pel científic anglès [[Joseph Priestley]] (1733-1804) quan estudiava la reacció del monòxid de nitrogen amb ferro. Ho publicà al llibre ''Experiments and Observations on Different Kinds of Air (1775).'' La reacció que dugué a terme fou:
 
<chem display="block">NO \; + \; Fe \; + \; H2O \; -> \; N2O \; + \; Fe(OH)2</chem>
 
Cinc any després també l'obtingué fent reaccionar àcid nítric amb estany i amb zinc. El químic francès [[Claude Louis Berthollet|Claude-Louis Berthollet]] (1748-1822) el preparà el 1785 per descomposició del nitrat d'amoni,<chem>NH4NO3</chem>, i el químic anglès [[Humphry Davy|Humprhy Davy]] (1778-1829) fou qui analitzà les seves propietats el 1799.<ref>{{Ref-web|url=http://nitrogen.atomistry.com/nitrous_oxide.html|títol=Nitrous Oxide, N2O|consulta=2017-07-29|llengua=en}}</ref>
 
== Obtenció ==
[[Fitxer:Nitrous oxide production.png|thumb|Producció d'òxid de dinitrogen per escalfament]]
L'òxid de dinitrogen es prepara habitualment, tant al laboratori com industrialment, per escalfament a 170 °C - 260 °C, de [[nitrat d'amoni]], que es descompon en òxid de dinitrogen i [[vapor]] d'[[aigua]].<ref>{{ref-llibre | cognom = Holleman | nom = A. F. | coautors = Wiberg, E. | títol = Inorganic Chemistry | editorial = Academic Press | lloc = San Diego | any = 2001 | isbn = 0-12-352651-5}}</ref> L'addició de diversos [[fosfat]]s afavoreix la formació d'un gas pur a temperatures lleugerament inferiors. Un dels primers productors comercials va ser George Poe a Trenton, [[Nova Jersey]].<ref name=wp>{{ref-notícia|nom= |cognom= |enllaçautor= |coautors= |títol=George Poe is Dead |url=http://pqasb.pqarchiver.com/washingtonpost_historical/access/243050292.html?dids=243050292:243050292&FMT=ABS&FMTS=ABS:FT&date=FEB+03%2C+1914&author=&pub=The+Washington+Post&desc=GEORGE+POE+IS+DEAD&pqatl=google |citació= |editorial=[[Washington Post]] |data=[[3 de febrer]], [[1914]] |consulta=2007-12-29 }}</ref>
 
:<chem display="block">NH4NO3(s) \; -> \; N2O(g) \; + \; 2H2O(g)</chem>
 
AquestaA [[reacció química|reacció]] es produeix entre 170&nbsp;°C i 240&nbsp;°C,aquestes temperatures a les quals el [[nitrat]] d'[[amoni]] és un [[explosiu]] moderadament sensible i un oxidant molt potent. Per damunt de 240&nbsp;°C, la [[reacció exotèrmica]] es pot [[acceleració|accelerar]] fins al punt de [[detonació]], per la qual cosa la barreja ha de ser [[refrigeració|refrigerada]] per a evitar aquest accident. El vapor s'utilitza per arribar a la temperatura de reacció en algunes plantes de producció comercials.<ref>{{ref-web| url = http://www.sanghioverseas.com/nitrous_oxide_gas_plants/nitrous_oxide_gas_plants.htm| títol = Nitrous oxide plant| editor = Sanghi Organization
}}</ref>
 
Linha 134 ⟶ 141:
 
:<chem display="block">NH3 \; + \; O2 \; ->[MnO_2 - Bi_2O_3] \; N2O \; + \; 3H2O</chem>
:NH<sub>3</sub> + O<sub>2</sub> → N<sub>2</sub>O + 3 H<sub>2</sub>O
 
En cas de realitzar la combustió de l'amoníac en absència de catalitzador es formen principalment N<sub>2</sub> i O<sub>2</sub>
 
Una altra via important d'obtenció d'òxid de dinitrogen són les reaccions derivades del [[monòxid de nitrogen]], <chem>NO</chem>. Aquest òxid, malgrat no captar àtoms d'hidrogen amb facilitat degut a la seva baixa capacitat oxidant, en presència d'hidroxilamina (NH<sub>2</sub>OH) genera com a productes finals òxid de dinitrogen, nitrogen i aigua.
 
<chem display="block">2NO \; + \; NH2OH \; -> \; N2O \; + \; N2 \; + \; 3H2O </chem>
:2 NO + NH<sub>2</sub>OH → N<sub>2</sub>O + N<sub>2</sub> + 3 H<sub>2</sub>O
 
La primera etapa d'aquesta reacció complexa sembla implicar la captació de l'àtom d'hidrogen enllaçat al nitrogen de la molècula d'hidroxilamina per part de la molècula de NO, generant l'intermedi de reacció HNO (nitroxil).<ref name="ref02">{{ref-llibre | cognom = Ignarro | nom = J. L. | títol = Nitric oxide: Biology and Pathology| editorial = Academic Press | lloc = Orlando | any = 2000}}</ref>
 
En condicions anaeròbiques, l'òxid nítric<chem>NO</chem> també pot reaccionar amb tiols, (<chem>R-SH)</chem>, generant unes espècies intermèdies que descomponen finalment per donar òxid de dinitrogen, aigua, i el corresponent disulfur del tiol de partida.
 
<chem display="block">2R-SH \; + \; 2NO \; -> \; R-SS-R \; + \; N2O \; + \; H2O</chem>
 
:2 RSH + 2 NO → RSSR + N<sub>2</sub>O + H<sub>2</sub>O
Linha 152 ⟶ 160:
: HNO + HNO → H<sub>2</sub>N<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → N<sub>2</sub>O + H<sub>2</sub>O
 
Des del punt de vista mediambiental, les reaccions que genereren òxid de dinitrogen com a producte d'una reacció de combustió presenten una elevada importància. En el cas que es produeixi un procés de combustió a elevada pressió i baixa temperatura de combustió, s'obté òxid de dinitrogen a través d'una reacció termoleculartrimolecular (reacció que involucra tres molècules).<ref>{{ref-llibre | cognom = Gardiner | nom = W. C. | títol = Gas-Phase Combustion Chemistry| editorial = Springer-Verlag | lloc = Nova York | any = 2000}}</ref>
 
: O + N<sub>2</sub> + M → N<sub>2</sub>O + M