Pentatlenek diazotu

związek chemiczny

Pentatlenek diazotu (nazwa Stocka: tlenek azotu(V)), N
2
O
5
nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków azotu, w którym każdy atom azotu występuje na formalnym stopniu utlenienia V.

Pentatlenek diazotu
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
struktura N 2O 5 w formie kowalencyjnej
struktura N
2
O
5
w formie kowalencyjnej
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny N2O5
Masa molowa 108,01 g/mol
Wygląd bezbarwne kryształy[2]
Identyfikacja
Numer CAS 10102-03-1
PubChem 66242
Podobne związki
Podobne związki N
2
O
, NO, N
2
O
3
, NO
2
, N
2
O
4
, NO
3
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

BudowaEdytuj

W zależności od warunków, pentatlenek diazotu może występować w dwóch formach, kowalencyjnej i jonowej:

N
2
O
5
[NO
2
]+
[NO
3
]

W stanie gazowym i w rozpuszczalnikach niepolarnych (np. w CCl
4
) N
2
O
5
ma prawdopodobnie budowę kowalencyjną z mostkiem tlenowym łączącym atomy azotu (NON). Badania rentgenograficzne dowiodły, że w stanie stałym ma on strukturę jonową – [NO
2
]+
[NO
3
]
– jest więc solą, azotanem nitroniowym. Szybkie schłodzenie gazowego N
2
O
5
pozwala na uzyskanie metastabilnej kowalencyjnej formy związku w stanie stałym, która w temperaturze powyżej −70 °C przechodzi egzotermicznie w formę jonową[5].

OtrzymywanieEdytuj

W warunkach laboratoryjnych otrzymuje się go przez ostrożne odwodnienie kwasu azotowego pentatlenkiem difosforu[3]:

2HNO
3
+ P
2
O
5
→ 2HPO
3
+ N
2
O
5

Inne metody syntezy to utlenianie dwutlenku azotu lub innych niższych tlenków azotu ozonem oraz reakcje azotanu srebra z chlorem lub trichlorkiem fosforylu (POCl) na gorąco, np.

2AgNO
3
+ Cl
2
→ AgCl + 2NO
2
Cl + O
2
AgNO
3
+ NO
2
Cl → AgCl + N
2
O
5

WłaściwościEdytuj

Pentatlenek diazotu w temperaturze pokojowej występuje w formie białych kryształków. Jest związkiem nietrwałym rozkładającym się spontanicznie w temperaturze pokojowej do dwutlenku azotu i tlenu. Z mocnymi kwasami daje sole nitroniowe i kwas azotowy, np.

HClO
4
+ N
2
O
5
→ NO
2
ClO
4
+ HNO
3

Związek ten reaguje gwałtownie z wodą, jest bezwodnikiem kwasu azotowego. Ze względu na jego nietrwałość nie znajduje on w formie czystej praktycznych zastosowań.

PrzypisyEdytuj

  1. a b c Neil G. Connelly i inni, Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), International Union of Pure and Applied Chemistry, RSC Publishing, 2005, s. 318, ISBN 978-0-85404-438-2.
  2. a b c d e CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M. Haynes (red.), wyd. 97, Boca Raton: CRC Press, 2016, s. 4-76, ISBN 978-1-4987-5429-3.
  3. a b Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, t. 2, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1994, s. 662, ISBN 83-01-06542-7.
  4. George L. Lewis, Charles P. Smyth, The Dipole Moments and Structures of Certain Nitro Compounds and Amines, „Journal of the American Chemical Society”, 61 (11), 1939, s. 3067–3070, DOI10.1021/ja01266a027 (ang.).c?
  5. A.F. Holleman, E. Wiberg, Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5.[potrzebny numer strony]

BibliografiaEdytuj

  • Linus Pauling, Peter Pauling, Chemia, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1998, s. 229, ISBN 83-01-12267-6.
  • Philip John Durrant, Bryl Durrant, Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1965.[potrzebny numer strony]