Pentaòxid de dinitrogen: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Ampliació
Ampliacions
Línia 73:
 
== Propietats ==
El pentaòxid de dinitrogen<chem>N2O5</chem> sòlid és estable per sota de 8 °C, però descompon si li incideix la llum solar o s'escalfa fins a temperatura ambient. Per sota de -60 °C és estable més d'un any; a -20 °C té una vida mitjana de dues setmanes; a 0 °C ja només és de 10 dies; i a 20 °C tan sols de 10 hores.<ref name=":1" /> La reacció de descomposició és:
 
<chem display="block">2N2O5 \; ->[\Delta] \; 2N2O4 \; + \; O2</chem>
 
El <chem>N2O5</chem>és fàcilment soluble en [[àcid nítric]] absolut, <chem>HNO3</chem>,i en dissolvents clorats. La [[Polaritat química|polaritat]] dels [[dissolvent]] té un important efecte sobre la descomposició del <chem>N2O5</chem>.És ràpida en dissolvents no polars, com ara el [[cloroform]], i lenta en dissolvents polars, com el [[nitrometà]]. En àcid nítric són moderadament estables a temperatures per sota de la temperatura ambient.<ref name=":1" />
 
== Estructura ==
[[Fitxer:N2O5 from McClelland et al 2001.png|esquerra|miniatura|Estructura, longituds d'enllaç i angles del N2O5]]
El pentaòxid de nitrogen al voltant de -78 °C és un sòlid constituït per cations, <chem>NO2+</chem>, i anions nitrat, <chem>NO3-</chem>, enllaçats per [[enllaç iònic]]. El catió té estructura lineal amb el nitrogen al mig, <chem>ONO^+</chem>, amb enllaços <chem>N-O</chem> d'1,154 Å, i l'anió nitrat és pla amb l'àtom de nitrogen al mig i els àtoms d'oxigen units a ell i separats 120°. A temperatures més altes el sòlid està format per molècules <chem>NO2-O-NO2</chem>igual que les que es troben en estat gasós, amb tots els enllaços covalents.<ref>Mahan, B.H: Química Universitaria. Ed. Pueblo y Educación. Ciudad de La Habana, Cuba. 1975.</ref>[[Fitxer:N2O5.svg|thumb|dreta|[[Lewis structure]] of gas-phase {{chem|N|2|O|5}}]]
 
== Obtenció ==
Al laboratori el pentaòxid de dinitrogen es prepara habitualment per deshidratació de l'[[àcid nítric]], <chem>HNO3</chem> concentrat mitjançant [[pentaòxid de difòsfor]], <chem>P2O5</chem>, segons la reacció:
Linha 90 ⟶ 91:
<chem display="block">2NO2 \; + \; O3 \; -> \; N2O5 \; + \; O2</chem>
 
Una altra alternativa és la reacció de [[clorur de nitrosil]]dioxidonitrogen(2+), <chem>NO2Cl</chem> amb [[Nitrat de plata|nitrat d'argent]], <chem>AgNO3</chem>:
 
<chem display="block">NO2Cl \; + \; AgNO3 \; -> \; N2O5 \; + \; AgCl</chem><ref name=":0" />
Linha 103 ⟶ 104:
<chem display="block">N2O5 \; <=> \; NO3 \; + \; NO2</chem><chem display="block">NO2 \; + \; NO3 \; -> \; NO2 \; + \; O2 \; + \; NO</chem><chem display="block">NO \; + \; N2O5 \; -> \; 3NO2 </chem>
 
Com que es tracta de l'anhídrid de l'àcid nítric, reacciona fàcilment amb la humitat per donar àcid nítric:<ref name=":1" />
== Perillositat ==
 
N<sub>2</sub>O<sub>5</sub> és un oxidant fort que en presència de sals d'amoni i solvents orgànics es torna explosiu.
<chem display="block">N2O5 \; + \; H2O \; -> \; 2HNO3 </chem>
La seva descomposició genera gasos NO<sub>x</sub> tòxics.<ref>Jai Prakash Agrawal (19 April 2010). High Energy Materials: Propellants, Explosives and Pyrotechnics. Wiley-VCH. pp. 117–. ISBN 978-3-527-32610-5. Retrieved 20 September 2011.</ref>
 
== Aplicacions ==
S'aplica el pentòxid de nitrogen especialment en reaccions de síntesi orgànica amb l'objectiu de produir nitracions, adicions de grups <chem>NO2</chem>a cadenes de carbonis.
 
==Problemes Perillositat i problemes ambientals ==
El pentaòxid de dinitrogen és un oxidant fort que en presència de sals d'amoni i solvents orgànics es torna explosiu. La seva descomposició genera gasos NO<subchem>xNO_x</subchem> tòxics.<ref>Jai Prakash Agrawal (19 April 2010). High Energy Materials: Propellants, Explosives and Pyrotechnics. Wiley-VCH. pp. 117–. ISBN 978-3-527-32610-5. Retrieved 20 September 2011.</ref>
Encara que hi ha poc pentaòxid de dinitrogen en la Terra, provoca certs problemes ambientals per ser un agent oxidant fort.
A l'estratosfera (capa de l'atmosfera situada entre 15-50km de latitud) el N<sub>2</sub>O<sub>5</sub> és una espècie de reserva que colabora en la destrucció d'ozó.<ref>TAYLOR, F. W. Elementary climate physics.</ref>
 
Encara que hi ha poc pentaòxid de dinitrogen en la Terra, provoca certs problemes ambientals per ser un agent oxidant fort. A l'[[estratosfera]] el <chem>N2O5</chem> és una espècie de reserva que col·labora en la destrucció d'[[ozó]]. ja que es descompon donant radicals lliures que participen en la destrucció de l'ozó:<ref>TAYLOR, F. W. Elementary climate physics.</ref>
N<sub>2</sub>O<sub>5</sub> + ''hv''(200-280nm) → NO<sub>2</sub> + NO<sub>3</sub>
 
<chem display="block">N2O5 \; <=> \; NO3 \; + \; NO2</chem>
Espècie de reserva vol dir que no reacciona directament amb l'ozó però en forma a certes condicions espècies que sí que ho fan com altres NO<sub>x</sub>.
També pot provocar episodis de boirum fotoquímic en ciutats molt contaminades per combustió de petroli. Propietats com elevada temperatura, situació geogràfica i radiació solar intensa donen aquest fenomen a indrets com Los Angeles o Mexico DF.<ref>VANLOON, GARY W.; DUFFY, STEPHEN J. Environmental chemistry : </ref>
 
També pot provocar episodis de boirum fotoquímic en ciutats molt contaminades per combustió de petroli. Propietats com elevada temperatura, situació geogràfica i radiació solar intensa donen aquest fenomen a indrets com Los Angeles o Mexico DF.<ref>VANLOON, GARY W.; DUFFY, STEPHEN J. Environmental chemistry : </ref> I, en presència d'humitat forma àcid nítric i provoca pluja àcida.
Com ja s'ha esmentat, pot en presència d'humitat formar àcid nítric i provoca pluja àcida.
 
== Referències ==