Kväveoxider (NOx)

Vad är kväveoxider?

De kväveoxider De är i huvudsak gasformiga oorganiska föreningar som innehåller bindningar mellan kväve och syreatomer. Dess gruppkemiska formel är nej_x, vilket indikerar att oxider har olika proportioner av syre och kväve.

Kvävehuvuden grupp 15 i den periodiska tabellen, medan syre gruppen 16; Båda elementen är medlemmar i perioden 2. Denna närhet är orsaken att i oxiderna är N-O-bindningarna av en kovalent typ. På detta sätt är bindningar i kväveoxider kovalenta.

Alla dessa bindningar kan förklaras med hjälp av den molekylära orbitalteorin, som visar paramagnetism (en elektron försvann i den sista molekylära omloppet) av några av dessa föreningar. Av dessa är de vanligaste föreningarna kväveoxid- och kvävedioxid.

Den övre bildmolekylen motsvarar vinkelstrukturen i den gasformiga fasen av kvävedioxid (nej₂). Däremot har kväveoxid (NO) en linjär struktur (med tanke på SP -hybridisering för båda atomerna).

Kväveoxider är gasprodukt av många mänskliga aktiviteter, från att köra ett fordon eller röka cigaretter, till industriella processer som förorenande avfall. Naturligtvis produceras det emellertid inte av enzymatiska reaktioner och strålverkan i åskväder: N₂(g) + eller₂(g) => 2no (g)

De höga temperaturerna i strålarna bryter energibarriären som förhindrar att denna reaktion inträffar under normala förhållanden. Vilken energibarriär? Det som bildas av trippel N≡N -länken, vilket gör molekylen för N₂ En inert gas från atmosfären.

Oxidationsnummer för kväve och syre i dess oxider

Den elektroniska konfigurationen för syre är [han] 2s²2 p⁴, behöver endast två elektroner för att slutföra oktetten i sitt valenslager; Det vill säga du kan tjäna två elektroner och ha ett oxidationsnummer lika med -2.

Det kan tjäna dig: Rubidio: Historia, Egenskaper, struktur, erhållning, användning

Å andra sidan är elektronisk konfiguration för kväve [han] 2s²2 p³, att kunna vinna upp till tre elektroner för att fylla sin oktett av Valencia; Till exempel i fallet med ammoniak (NH₃) har ett oxidationsnummer lika med -3. Men syre är mycket mer elektronegativt än väte och "krafter" kväve för att dela sina elektroner.

Hur många elektroner kan kväve dela syre? Om du delar elektronerna i ditt valenslager en efter en kommer den att nå gränsen för fem elektroner, motsvarande ett oxidationsnummer +5.

Beroende på hur många bindningar det bildas med syre, varierar följaktligen, kväveoxidationsnummer varierar från +1 till +5.

Olika formuleringar och nomenklaturer

Kväveoxider, i ökande ordning av kväveoxidationsnummer, är:

- N₂Eller, kväveoxid (+1)

- Nej, kväveoxid (+2)

- N₂ANTINGEN₃, Dinitrogen trioxid (+3)

- NEJ₂, Kvävedioxid (+4)

- N₂ANTINGEN₅, Dinitrogen pentoxid (+5)

 Kväveoxid (N₂ANTINGEN)

Kväveoxid (eller populärt känd som skrattgas) är en färglös gas, med en lätt söt och liten reaktiv lukt. Det kan visualiseras som en n n₂ (blå sfärer) som har tillsatt en syreatom i ett av dess ändar. Det framställs av den termiska nedbrytningen av nitratsalter och används som anestesimedel och smärtstillande medel.

Kväve har ett oxidationsnummer +1 i denna oxid, vilket innebär att det inte är särskilt oxiderat och dess elektronbehov inte pressar; Men du behöver bara vinna två elektroner (en för varje kväve) för att bli det stabila molekylära kvävet.

I grundläggande och sura lösningar är reaktionerna:

N₂Eller (g) + 2h⁺(AC) + 2E^- => N₂(g) + h₂Eller (l)

Kan tjäna dig: Glucosado Serum: Beskrivning, användning och biverkningar

N₂Eller (g) + h₂Eller (l) + 2e^- => N₂(g) + 2OH^-(Ac)

Dessa reaktioner, även om termodynamiskt gynnas av bildningen av den stabila molekylen n₂, De förekommer långsamt och reagensen som donerar elektronparet måste vara mycket starka och reducera agenter.

Kväveoxid (nej)

Denna oxid består av en färglös, reaktiv och paramagnetisk gas. Liksom kväveoxiden presenterar den en linjär molekylstruktur, men med den stora skillnaden att länken n = eller också har en trippellänkkaraktär.

Han oxiderar inte snabbt i luften för att producera nej₂, och därmed generera mer stabila molekylära orbitaler med en mer oxiderad kväveatom (+4).

2no (g) + eller₂(g) => 2no₂(g)

Biokemiska och fysiologiska studier ligger bakom den godartade rollen som denna oxid har i levande organismer.

Det kan inte bilda N-N-bindningar med en annan molekyl av inte på grund av flyttningen av elektronen försvann i molekylära orbital, som riktas mer mot syreatomen (genom dess höga elektronegativitet). Det motsatta händer med nr₂, som kan bilda gasformiga dímeros.

Kväve trioxid (n₂ANTINGEN₃)

De streckade linjerna i strukturen indikerar dubbelbindningsresonans. Som alla atomer har de SP -hybridisering², Molekylen är platt och molekylära interaktioner är tillräckligt effektiva för att kvävtrioxid ska existera som blått fast ämne under -101 ° C. Vid högre temperaturer smälter och dissocieras i NO och inte₂.

Varför dissocierar? Eftersom oxidationsnummer +2 och +4 är mer stabila än +3, presentera det senare i oxiden för var och en av de två kväveatomerna. Detta kan återigen förklaras av stabiliteten hos molekylära orbitaler till följd av disproportion.

På bilden, vänster sida av N₂ANTINGEN₃ motsvarar nr, medan den högra sidan av nej₂. Logiskt produceras det av koalescensen av tidigare oxider vid mycket kalla temperaturer (-20 ° C). N₂ANTINGEN₃ Det är kvävesyrans anhydrid (HNO₂).

Det kan tjäna dig: Metoxietano: Struktur, egenskaper, erhållning, användningar, risker

Kvävedioxid och tetroxid (nej₂, N₂ANTINGEN₄)

Han gör inte₂ Det är ett brunt eller brunt, reagens och paramagnetiskt gas. Som en försvunnen elektron har mäts (länk) med en annan gasmolekyl av NO₂ Att bilda kvävetetroxid, färglös gas, skapa en balans mellan båda kemiska arter:

2₂(g) n₂ANTINGEN₄(g)

Det är ett giftigt och mångsidigt oxidantmedel som kan oproportionerligt i dess redoxreaktioner på joner (oxoanioner) inte₂^- och inte₃^- (genererar surt regn) eller i nr.

Likaså nr₂ Det är involverat i komplexa atmosfäriska reaktioner som orsakar variationer i ozonkoncentrationer (eller₃) på marknivåer och stratosfär.

Dinitrogen pentoxid (n₂ANTINGEN₅)

Dinitrogen pentoxid är en kristallint fast, anhydrid av salpetersyra (HNO₃), Och det är det mest oxiderade sättet, därför mer oxidant av kväve. I en gasfas presenterar den en molekylstruktur som illustrerar bilden, men i fast fas består oxiden inte av joner₂⁺ och inte₃^-.

När det är hydratiserat genererar HNO₃, och vid högre koncentrationer av syra syre protoneras huvudsakligen med positiv partiell belastning eller eller⁺-H, accelererar redoxreaktioner

Referenser

1. Askiitier. ((2006-2018)). Askiitier. Hämtad den 29 mars 2018 från Askiitians: Askiitians.com
2. Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Britannica Encyclopaedia. Hämtad den 29 mars 2018 från Britannica Encyclopaedia: Britannica.com
3. Toxstad. (2017). Toxstad. Hämtad den 29 mars 2018 från Tox Town: Toxtown.Nlm.Nih.Gov
4. Professor Patricia Shaley. (2010). Kväveoxider i atmosfären. University of Illinois. Hämtad den 29 mars 2018 från: Butane.Kem.Uiuc.Edu
5. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. I Elementen i grupp 15. (fjärde upplagan., p. 361-366). MC Graw Hill