Tetratlenek diazotu

związek chemiczny

Tetratlenek diazotu, N2O4nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków azotu, w którym azot występuje na IV stopniu utlenienia. Jest dimerem ditlenku azotu.

Tetratlenek diazotu
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny N2O4
Masa molowa 92,01 g/mol
Wygląd bezbarwna ciecz[1]
Identyfikacja
Numer CAS 10544-72-6
PubChem 25352
Podobne związki
Podobne związki NO2, N2H4, C2H4
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Układ NO2/N2O4 w różnych temperaturach. Od lewej: –196, 0, 23, 35 i 50 °C

Tetratlenek diazotu w formie gazowej powstaje spontanicznie z ditlenku azotu w temperaturze poniżej 147 °C:

2NO2N2O4 + 14,7 kcal

Ze spadkiem temperatury wzrasta jego stężenie, osiągając ponad 80% w temperaturze skroplenia (ok. 21 °C). Po zestaleniu występuje wyłącznie w formie dimerycznej.

Cząsteczka dimeru ma budowę płaską, z wiązaniem N−N o długości 1,64 Å (więcej niż wiązanie pojedyncze w hydrazynie). W przeciwieństwie do monomeru NO2, dimer nie ma niesparowanych elektronów, co sprawia, że jest on bezbarwny (ze względu na występowanie w równowadze z intensywnie brązowym NO2, w stanie ciekłym i gazowym mieszanina ta jest barwna). Jest diamagnetykiem. W stanie ciekłym ulega autodysocjacji z wytworzeniem anionu azotanowego i kationu nitrozoniowego:

N2O4NO3 + NO+

Działa drażniąco na drogi oddechowe, jest silnie trujący. Posiada nieprzyjemny kwaśny zapach. Nie tworzy mieszanin wybuchowych z powietrzem i jest niewrażliwy na ciepło i detonację. Podobnie jak ditlenek azotu, posiada własności utleniające.

ZastosowanieEdytuj

Jednym z zastosowań, praktykowanym od lat 50. XX wieku, są paliwa rakietowe, gdzie stanowi utleniacz, mogący spalać hydrazynę, dimazynę lub węglowodory. Impuls właściwy takich paliw to ok. 280 sekund.

W 1959 roku produkowano go w ilości 60 000 ton rocznie. Jego cena wynosiła wtedy około 0,15 USD/kg. W 1990 roku NASA płaciła za niego 6 USD/kg (na skutek regulacji związanych z ochroną środowiska).

PrzypisyEdytuj

  1. a b c d e Lide 2009 ↓, s. 4-79
  2. a b Lide 2009 ↓, s. 6-52
  3. a b Tetratlenek diazotu (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-07].
  4. Ditlenek azotu (nr 295582) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2012-06-16]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  5. Ditlenek azotu (nr 295582) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-06-16]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

BibliografiaEdytuj