Tetroxido de dinitrógeno con fuerte oxidación

Tetroxido de dinitrógeno, Fórmula química N2O4. Compuesto covalente, gas incoloro o líquido, oxidante fuerte, tóxico y corrosivo. Se descompone fácilmente en un gas de dióxido de nitrógeno marrón rojizo, que tiene la toxicidad de la anestesia nerviosa.

Los compuestos de nitrógeno y oxígeno tienen fuertes propiedades oxidantes y a menudo se usan como oxidantes en los componentes propulsores de cohetes. N2O4 se forma superponiendo el dióxido de nitrógeno. El sólido, el líquido y el gas son incoloros. A medida que aumenta la temperatura, el dióxido de nitrógeno aumenta y el color se oscurece, de marrón a rojo rojizo. Bajo presión atmosférica, N2O4 tiene un punto de ebullición de 21.2 ° C y un punto de fusión de -11.2 ° C. La densidad (20 ° C) es 1.446 g/cm3. Debido a que la molécula N2O4 tiene una estructura simétrica, es relativamente estable. Soluble en agua, disulfuro de carbono, etc. Pero su miscibilidad con el agua es limitada. A 0 ° C, hay dos capas de líquido con un contenido de 47% y 98% (masa). La temperatura crítica de la mezcla es de 67 ° C. En este momento, no hay más capas, y el contenido de N2O4 en el líquido es del 89% (masa). Reaccione fácilmente con agua para formar una mezcla equimolar de ácido nítrico y ácido nitroso. Cuando aumenta la temperatura, el ácido nitroso se descompone en ácido nítrico y óxidos de nitrógeno. Es un oxidante fuerte. Se mezcla con amoníaco y explota a bajas temperaturas. N2O4 forma aductos moleculares con muchos solventes orgánicos como ésteres, éteres, cetonas y nitrilos. El líquido N2O4 corroe ciertos metales (metales alcalinos, metales de tierra alcalina, zinc, cadmio, mercurio, etc.) para generar sales metálicas y liberar óxido nítrico.

Estructura molecular:

Estructura molecular Los átomos de N están unidos por orbitales híbridos SP2, y las moléculas son moléculas planas. N2O4 se puede formar mediante la combinación de dos moléculas de dióxido de nitrógeno. Uno de los electrones 2S del átomo central N de la molécula de dióxido de nitrógeno está excitado al orbital PZ, y luego se adopta la hibridación SP2 para formar un enlace σ con dos átomos de oxígeno (usando hibridación SP); Dos de los orbitales de nitrógeno PZ un electrón y un electrón en los orbitales PZ de dos átomos de oxígeno forman un enlace π de cuatro electrones de tres ATOM; Los orbitales híbridos SP2 no acumulados del átomo de nitrógeno en cada dos moléculas de dióxido de nitrógeno se superponen para formar un enlace σ, formando así una molécula N2O4. En resumen, hay 5 enlaces Sigma en cada molécula N2O4, y 2 enlaces π de cuatro electrones de tres átomos forman un enlace π grande de seis años de ocho electrones. La forma de la molécula es similar a la del etileno. [1]

reacción química:

El tetroxido de dinitrógeno y el dióxido de nitrógeno se transforman entre sí de acuerdo con la siguiente ecuación: Configuraciones de varios compuestos de oxígeno y nitrógeno.Configuraciones de varios compuestos de oxígeno y nitrógeno.N2O4 == 2NO2 (reversible). Cuando la temperatura aumenta, la reacción continúa en la dirección de generar dióxido de nitrógeno; De hecho, el producto terminado del tetroxido de dinitrógeno es una mezcla de equilibrio con dióxido de nitrógeno. El tetroxido nitroso reacciona con agua para generar ácido nítrico y ácido nitroso: