Dinitickstofftetroxid mit starker Oxidation

Dinitrogen -Tetroxid, Chemische Formel N2O4. Kovalente Verbindung, farbloses Gas oder Flüssigkeit, starkes Oxidationsmittel, giftig und ätzend. Es kann leicht in ein rotbraunes Stickstoffdioxidgas zersetzt, das die Toxizität der Nervenanästhesie aufweist.

Stickstoff- und Sauerstoffverbindungen haben starke oxidierende Eigenschaften und werden häufig als Oxidationsmittel in Raketentreibungskomponenten verwendet. N2O4 wird durch Überlagerung von Stickstoffdioxid gebildet. Feststoff, Flüssigkeit und Gas sind farblos. Mit zunehmender Temperatur nimmt Stickstoffdioxid zu und die Farbe verdunkelt sich von braun bis rotrot. Unter atmosphärischem Druck hat N2O4 einen Siedepunkt von 21,2 ° C und einen Schmelzpunkt von -11,2 ° C. Die Dichte (20 ° C) beträgt 1,446 g/cm3. Da das N2O4 -Molekül eine symmetrische Struktur hat, ist es relativ stabil. Löslich in Wasser, Kohlenstoffdisulfid usw., aber seine Mischbarkeit mit Wasser ist begrenzt. Bei 0 ° C gibt es zwei Flüssigkeitsschichten mit einem Gehalt von 47% und 98% (Masse). Die kritische Mischtemperatur beträgt 67 ° C. Zu diesem Zeitpunkt gibt es keine Schichtung mehr und der N2O4 -Gehalt in der Flüssigkeit beträgt 89% (Masse). Mit Wasser leicht zu reagieren, um ein äquimolares Gemisch aus Salpetersäure und Lustsäure zu bilden. Wenn die Temperatur ansteigt, zersetzt sich Störfußsäure in Salpetersäure und Stickstoffoxide. Es ist ein starkes Oxidationsmittel. Es mischt sich mit Ammoniak und explodiert bei niedrigen Temperaturen. N2O4 bildet molekulare Addukte mit vielen organischen Lösungsmitteln wie Estern, Ether, Ketonen und Nitrilen. Flüssiges N2O4 korrodiert bestimmte Metalle (Alkali -Metalle, alkalische Erdmetalle, Zink, Cadmium, Quecksilber usw.), um Metallsalze zu erzeugen und Stickoxid freizusetzen.

Molekulare Struktur:

Die Molekülstruktur N -Atome werden durch sp2 hybride Orbitale gebunden, und die Moleküle sind planare Moleküle. N2O4 kann durch die Kombination von zwei Stickstoffdioxidmolekülen gebildet werden. Eines der 2S -Elektronen des zentralen Atoms des Stickstoffdioxidmoleküls wird bis zum PZ -Orbital angeregt, und dann wird die SP2 -Hybridisierung angewendet, um eine σ -Bindung mit zwei Sauerstoffatomen zu bilden (unter Verwendung von SP -Hybridisierung); zwei der Stickstoff-PZ-Orbitale ein Elektron und ein Elektron in den PZ-Orbitalen von zwei Sauerstoffatomen bilden eine Drei-Atom-Vier-Elektronen-π-Bindung; Die ungebundenen SP2 -Hybridorbitale des Stickstoffatoms in jeweils zwei Stickstoffdioxidmolekülen überlappen sich zu einer σ -Bindung, wodurch ein N2O4 -Molekül gebildet wird. Zusammenfassend gibt es in jedem N2O4-Molekül 5 Sigma-Bindungen, und 2 Drei-Atom-Vier-Elektronen-π-Bindungen bilden eine Sechs-Atom-Achtelektronen-große π-Bindung. Die Form des Moleküls ähnelt der von Ethylen. [1]

chemische Reaktion:

Dinitrogen -Tetroxid und Stickstoffdioxid werden gemäß der folgenden Gleichung ineinander transformiert: Konfigurationen verschiedener Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen.Konfigurationen verschiedener Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen.N2o4 == 2no2 (reversibel). Wenn die Temperatur steigt, geht die Reaktion in Richtung der Erzeugung von Stickstoffdioxid; Tatsächlich ist das fertige Produkt von Dinitrogen -Tetroxid ein Gleichgewichtsgemisch mit Stickstoffdioxid. Tetroxid mit Wasser reagiert mit Wasser, um Salpetersäure und Stacheläure zu erzeugen: