Кунсткамера

Ю.В.Корякин, И.И.Ангелов

Чистые химические вещества

АЗОТА ДИОКСИД И ДИАЗОТА ТЕТРАОКСИД

Nitrogenium peroxydatum - Nitrogen peroxide - Stickstoffdioxyd
Nitrogen dioxide - Stickdioxyd

NO₂ - Мол. масса 46,01
N₂O₄ - Мол. масса 92,01

Свойства

Как самостоятельное химическое соединение NO₂ (бурый газ) существует только при температуре выше 290 °С. При комнатной температуре имеет место равновесная смесь NO₂ и N₂O₄, представляющая собой красно-бурый газ с резким запахом. Равновесие N₂O₄ 2NO₂ зависит от температуры. Ниже 0 °С существует почти исключительно N₂O₄, поэтому при охлаждении смеси NO₂ и N₂O₄ окраска светлеет. Тетраоксид диазота представляет собой бесцветные кристаллы. Т. пл. -9,3, т. кип. 20,7 °С (частично разлагается на NO₂). Пл. 1,491 г/см³ при 0 °С. С небольшим количеством воды образует ярко-зеленый раствор, содержащий HNO₃, HNO₂ и N₂O₄. При разбавлении раствор обесцвечивается вследствие реакции:

N₂O₄ + Н₂О = HNO₃ + HNO₂.

N₂O₄ - очень сильный окислитель, со многими органическими соединениями реагирует бурно, иногда со взрывом.
Диоксид азота и тетраоксид диазота чрезвычайно ядовиты. Пары N₂O₄ (следовательно, и NO₂) удушливы, вызывают кашель, а при длительном вдыхании - воспаление легких.

Приготовление

Работу следует проводить под тягой.

1. Диоксид азота можно получить термическим разложением нитрата свинца(II):

2Pb(NO₃)₂ = 4NO₂↑ + 2PbO + O₂↑

Тонко растертый реактив высушивают, нагревая в фарфоровой чашке при перемешивании до момента, когда прекратится потрескивание и начнется выделение бурого газа. Высушенный Pb(NO₃)₂ охлаждают в эксикаторе, смешивают с равным весовым количеством предварительно прокаленного кварцевого песка и смесь переносят в реторту. Горло реторты, поднятое вверх, соединяют "встык" с отводной трубкой осушительной колонки. заполненной прокаленным CaCl₂. Осушительную колонку соединяют с сухим приемником, на отвод которого надевают хлоркальциевую трубку. Приемник охлаждают смесью льда и поваренной соли. Лучше всего соединять части прибора с помощью шлифов или спаивать; не рекомендуется использовать для соединений резиновые трубки. Вместо реторты можно воспользоваться стеклянной трубкой, нагреваемой в трубчатой печи до 300 °С.
Реторту со смесью Pb(NО₃)₂ и песка осторожно нагревают. Выделяющийся при разложении нитрата свинца красно-бурый диоксид азота сгущается в приемнике в зеленоватую жидкость (окраска обусловлена образованием небольших количеств N₂О₃). Через некоторое время жидкость становится желто-бурой, затем желтой и, наконец, почти бесцветной. При сильном охлаждении жидкость затвердевает в белую кристаллическую массу (твердый N₂O₄).
Разложение Pb(NО₃)₂ можно проводить в токе высушенного кислорода (20 л/ч).

2. Для получения сравнительно больших количеств чистого N₂O₄ можно использовать реакцию:

2HNO₃ + 2NaNO₂ = 2NaNO₃ + N₂O₃ + H₂O

с последующим окислением N₂O₃ кислородом.

Читать дальше || Вернуться назад || Содержание книги

|| Содержимое кунсткамеры || Читальный зал