Оксид азоту(I)

Шаблон:Речовина Шаблон:About Окси́д азо́ту(I), нітроге́н(I) окси́д — неорганічна сполука складу N₂O. За звичайних умов є безбарвним газом із солодкуватим запахом. Він може підтримувати горіння; проявляє слабкі окисні та відновні властивості.

Речовина застосовується у медицині для короткочасного наркозу, а також як піноутворювач у харчовій промисловості.

Отримання

Оксид азоту(I) вперше був отриманий у 1772 році Джозефом Прістлі при термічному розкладанні сухого нітрату амонію:

$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{170^{o}C}{\to }{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Розкладання починається за температури 170 °C і далі продовжується із виділенням великої кількості тепла, тому для уникнення надмірно бурхливого ходу реакції нагрівання треба припинити. В іншому випадку, при перегріванні суміші понад 250 °C, нітрат розкладатиметься із утворенням азоту або оксиду азоту(II).

Сучаснішою модифікацією методу Прістлі є розкладання водного розчину нітрату амонію у присутності хлоридів. За цим способом крізь концентровану (30–100 %) нітратну кислоту пропускається аміак. В результаті їхньої взаємодії утворюється нітрат амонію, що розкладається нагріванням. Тепло, що виділяється у подальшому, підвищує температуру реакційної суміші до 100—160 °C. Реакційна рівноважна суміш складається з 30–35 % нітратної кислоти, 30–50 % нітрату амонію, 15–55 % води. В реактор також додають незначну кількість (0,01–0,1 %) хлоридів та, за необхідності, сполуки мангану, нікелю, свинцю, бісмуту, церію — вони виступають в ролі каталізатора реакції.

Хімічні властивості

При нагріванні оксид азоту розкладається з виділенням азоту:

$\mathrm{2}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{500^{o}C}{\to }\mathrm{2}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

В атмосфері оксиду деякі метали і неметали згоряють так само активно, як і в кисні, але для ініціювання реакції необхідне високотемпературне нагрівання:

$\mathrm{6}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{P}}_{\mathrm{4}}\stackrel{550-625^{o}C}{\to }{\mathrm{P}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{+}\mathrm{6}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{2}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}\stackrel{450-600^{o}C}{\to }\mathrm{2}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

${\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{M}\mathrm{g}\stackrel{500^{o}C}{\to }{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}$

${\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{u}\stackrel{500-600^{o}C}{\to }{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{O}$

Із воднем та аміаком оксид N₂O утворює вибухонебезпечні суміші:

${\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{150-200^{o}C}{\to }{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{3}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\stackrel{250^{o}C}{\to }\mathrm{4}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Окрім окисних властивостей, може також проявляти і відновні:

$\mathrm{5}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{1}\mathrm{0}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Застосування

Основна частина синтезованого Шаблон:Нп використовується у медицині як знеболювальне. У харчовій промисловості речовина застосовується як піноутворювач (харчова добавка E942).

Див. також

• Оксид азоту(II)
• Аміак

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru

Посилання

• ЗАКИС АЗОТУ Шаблон:Webarchive //Фармацевтична енциклопедія
• Шаблон:УСЕ-4