დიაზოტის პენტოქსიდი

დიაზოტის პენტოქსიდი ქიმიური ნივთიერებაა ფორმულით N2O5. ის ასევე ცნობილია სახელით აზოტის პენტოქსიდი. N2O5 წარმოადგენს ერთ-ერთ ბინარულ აზოტის ოქსიდს, ერთ-ერთს ნაერთების ოჯახიდან, რომლებიც აზოტისა და ჟანგბადისაგან შედგებიან. ის არასტაბილური და საშიში მჟანგავია, რომელსაც წარსულში ქლოროფორმის ხსნარის სახით იყენებდნენ ნიტრირების რეაქციაში და რომელიც ძირითადად ჩანაცვლდა გაცილებით უსაფრთხო ნიტრონიუმის ტეტრაფთორბორატით (NO2BF4)
N2O5 იმ იშვიათი ნივთიერებების სიიდანაა, რომლებიც სტრუქტურას გარემო პირობებზე დამოკიდებულებით იცვლიან: ზოგადად ის მარილია, მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში პოლარული მოლეკულის სტრუქტურას იძენს:
[NO2+][NO3−] ⇌ N2O5
სინთეზი და თვისებები
N2O5 პირველად 1840 წელს დევილმა(Deville) მიიღო AgNO3-ზე ქლორის მოქმედებით. ლაბორატორიაში მისაღებად რეკომენდებული გზა აღიწერება როგორც აზოტმჟავის დეჰიდრატაცია ტეტრაფოსფორის დეკაოქსიდით:
P4O10 + 12 HNO3 → 4 H3PO4 + 6 N2O5
პროცესის შებრუნებისას N2O5 რეაქციაში შედის წყალთან (განიცდის ჰიდროლიზს) აზოტმჟავის წარმოქმნით, ანუ აზოტის პენტოქსიდი აზოტმჟავის ანჰიდრიდს წარმოადგენს:
N2O5 + H2O → 2 HNO3
N2O5 უფერო კრისტალებია, რომლებიც ოთახის ტემპერატურაზე ოდნავ მაღლა სუბლიმაციას განიცდიან. დროთა განმავლობაში მარილი აზოტის დიოქსიდად და ჟანგბადად იშლება.
სტრუქტირა
მყარი N2O5</sub> მარილია, რომელიც განცალკევებული ანიონებისა და კათიონებისაგან შედგება. კათიონი წრფივი ნიტრონიუმის იონი NO2+-ა, ანიონი კი ბრტყელ ნიტრატის NO3− იონს წარმოადგენს. ამიტომ ამ მყარ მასას შეიძლება ნიტრონიუმის ნიტრატი ვუწოდოთ. მასში აზოტის ორივე ცენტრი დაჟანგულობის ხარისხ +5-ის მატარებელია.
N2O5</sub>-ის სუბლიმაციისას მიღებულ აირად მდგომარეობაში მისი მოლეკულის განლაგება იცვლება და იძენს ფორმულას O2N–O–NO2. იგივე შედეგი მიიღწევა მყარი მასის ისეთ არაპოლარულ გამხსნელებში გახსნიას, როგორებიცაა ნახშირბადის ტეტრაქლორიდში. აირად მდგომარეობაში O–N–O ბმის კუთხე 133°-ია და N–O–N-ის 114°. როცა აირადი N2O5</sub> მომენტალურად იყინება, ის იძენს მეტასტაბილურ მოლეკულურ ფორმას, რომელიც −70 °C-ის ზემოთ ეგზოთერმულად გადადის იონურ ფორმაში.
რეაქციები და გამოყენება
დიაზოტის პენტოქსიდის ხსნარი, მაგალითად ქლოროფორმში გამოიყენებოდა NO2 ფუნქციონალური ჯგუფის ნივთიერებაში შესაყვანად. ამ რეაქციას ნიტრირება ეწოდება და შემდეგნაირად გამოიყურება:
N2O5 + Ar–H → HNO3 + Ar–NO2
სადაც Ar არენის ნაწილს წარმოადგენს.
N2O5 ყველაზე ხშირად ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებისას გამოიყენება.
ატმოსფეროში დიაზოტის პენტოქსიდი NOx ნაერთების, რომლებიც ოზონის შრის დაშლის ძირითად ინიციატორები არიან, რეზერვუარს წარმოადგენს: მისი წარმოქმნა წარმოადგენს ნულოვან ციკლს, სადაც NO და NO2 დროებით არააქტიურ მდგომარეობაში იმყოფებიან.
NO2BF4
ნაერთ N2O5-ის NO3− ნაწილის BF4−-ით ჩანაცვლებით მივიღებთ ნიტრონიუმის ტეტრაფთორბორატს (NO2BF4, CAS#13826-86-3). აღნიშნული მარილი ისეთივე აქტიურია როგორც NO2+, მაგრამ თერმულად მდგრადია და იშლება მხოლოდ დაახლ. 180 °C ტემპერატურის დროს. (დაშლის პროდუქტებს წარმოადგენენ NO2F და BF3. NO2BF4 ბევრი ორგანული ნივთიერების ნიტრირებისათვის გამოიყენება. განსაკუთრებულად შეიძლება აღინიშნოს არენებისა და ჰეტეროციკლური ნივთიერებების ნიტრირება. NO2+ ჯგუფის აგრესიულობის შემდგომი გაზრდა შესაძლებელია ძლიერი მჟავებით, რომლებიც "ზე-ელექტროფილურ" HNO22+-ს წარმოქმნიან.
საფრთხე
N2O5 ძლიერი მჟანგავია, რომელიც ბევრ ამონიუმის მარილთან და ორგანულ ნაერთთან ფეთქებად ნარევებს ქმნის. მისი დაშლისას კი ძლიერ ტოქსიკური აზოტის დიოქსიდი გამოიყოფა
სქოლიო
ოქსიდები
აზოტის არაორგანული ნაერთები
მჟავის ანჰიდრიდები
მჟავა ოქსიდები