Lämmastikoksiid (I, II, III, IV, V): omadused, tootmine, rakendus

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-02 17:45

Sissejuhatus

Kui vaatate lämmastikku D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilisuse tabelis tähelepanelikult, märkate, et sellel on muutuv valents. See tähendab, et lämmastik moodustab hapnikuga korraga mitu binaarset ühendit. Mõned neist on avastatud hiljuti ja mõnda on uuritud kaugelt. Seal on ebastabiilsed ja stabiilsed lämmastikoksiidid. Kõigi nende ainete keemilised omadused on täiesti erinevad, seega tuleb nende uurimisel arvestada vähem alt viie lämmastikoksiidiga. See on nende kohta ja seda arutatakse tänases artiklis.

Lämmastikoksiid (I)

Valem – N_{2O. Seda võidakse mõnikord nimetada lämmastikoksonitriidiks, dilämmastikoksiidiks, dilämmastikoksiidiks või naerugaasiks.}

Atribuudid

Tavatingimustes on see magusa lõhnaga värvitu gaas. Seda saab lahustada vees, etanoolis, eetris ja väävelhappes. Kui ühevalentse lämmastiku gaasiline oksiid kuumutatakse toatemperatuurini rõhul 40 atmosfääri, siis see pakseneb värvitu vedelikuks. See on mittesoola moodustav oksiid, mis laguneb kuumutamisel ja avaldub reaktsioonides redutseerijana.

Võta vastu

See oksiid moodustub,kui kuiva ammooniumnitraati kuumutatakse. Teine võimalus selle saamiseks on "sulfamiin + lämmastikhappe" segu termiline lagunemine.

Rakendus

Inhalatsioonianesteetikumina kasutatavat oksiidi tunneb toiduainetööstus lisandina E942. See parandab ka sisepõlemismootorite jõudlust.

Lämmastikoksiid (II)

Valem – EI. Esineb lämmastikmonooksiidi, lämmastikoksiidi ja nitrosüülradikaali nimetuste all

Atribuudid

Tavalistes tingimustes on see värvitu gaas, mis lahustub vees halvasti. Seda on raske veeldada, kuid tahkes ja vedelas olekus on sellel ainel sinine värvus. Seda oksiidi saab oksüdeerida õhuhapnik

Võta vastu

Seda on üsna lihtne hankida, selleks on vaja soojendada lämmastiku ja hapniku segu temperatuurini 1200-1300oC. Laboritingimustes moodustub see kohe mitmes katses:

• Vase ja 30% lämmastikhappe lahuse reaktsioon.
• Raud(III)kloriidi, naatriumnitriti ja vesinikkloriidhappe reaktsioon.
• Lämmastik- ja jodivesinikhapete reaktsioon.

Rakendus

See on üks ainetest, millest lämmastikhapet saadakse.

Lämmastikoksiid (III)

Valem on N₂O_{3. Seda võib nimetada ka dilämmastik anhüdriidiks ja lämmastikseskvioksiidiks.}

Atribuudid

Tavatingimustes on see vedelik, millel on sinine värvvärviline ja standardvarustuses värvitu gaas. Puhas oksiid eksisteerib ainult tahkes agregatsiooni olekus.

Võta vastu

Tekitatud 50% lämmastikhappe ja kolmevalentse arseeni tahke oksiidi vastasmõjul (selle võib asendada ka tärklisega).

Rakendus

Selle aine abil saadakse laborites lämmastikhapet ja selle sooli.

Lämmastikoksiid (IV)

Valem on EI_{2. Seda võib nimetada ka lämmastikdioksiidiks või pruuniks gaasiks.}

Atribuudid

Perekonnanimi vastab ühele selle omadustest. Lõppude lõpuks on see oksiid kas punakaspruuni gaasi või kollaka vedeliku välimusega. Sellel on kõrge keemiline aktiivsus.

Võta vastu

See oksiid tekib lämmastikhappe ja vase koosmõjul, samuti pliinitraadi termilisel lagunemisel.

Rakendus

See toodab väävel- ja lämmastikhapet, oksüdeerib vedelat raketikütust ja segatud lõhkeaineid.

Lämmastikoksiid (V)

Valem – N₂O_{5. Võib leida nimetuste all dilämmastikpentoksiid, nitroüülnitraat või lämmastik anhüdriid.}

Atribuudid

See on värvitute ja väga lenduvate kristallide välimus. Need võivad sulada temperatuuril 32,3oC.

Võta vastu

See oksiid moodustub mitme reaktsiooni tulemusena:

• Lämmastikhappe dehüdratsioon viievalentse fosforoksiidiga.
• Kuiva kloori juhtimine üle hõbenitraadi.
• Osooni koostoime neljavalentse lämmastikoksiidiga.

Rakendus

Äärmiselt ebastabiilsuse tõttu ei kasutata seda puhtal kujul kusagil.

Järeldus

Keemias on üheksa lämmastikoksiidi, ül altoodud on ainult selle elemendi klassikalised ühendid. Ülejäänud neli on, nagu juba mainitud, ebastabiilsed ained. Siiski on neil kõigil üks omadus – kõrge mürgisus. Lämmastikoksiidide heitkogused atmosfääri põhjustavad tööstuskeemiaettevõtete läheduses elavate inimeste tervise halvenemist. Nende ainetega mürgistuse sümptomiteks on toksiline kopsuturse, kesknärvisüsteemi häired ja hemoglobiini sidumisest põhjustatud verekahjustused. Seetõttu tuleb lämmastikoksiide käsitseda ettevaatlikult ja enamikul juhtudel tuleb kasutada kaitsevahendeid.