Оксид азота — свойства, получение, применение

Применение оксида азота

Оксид диазота используют в пищевой промышленности (пропеллент при изготовлении взбитых сливок), медицине (для ингаляционного наркоза), а также в качестве основного компонента ракетного топлива.

Триоксид и диоксид азота применяются в неорганическом синтезе для получения азотной и серной кислот. Оксид азота (IV) также нашел применение в качестве одного из компонентов ракетного топлива и смесевых взрывчатых веществ.

x_y= 36,8/14 : 63,2/16;

Польза оксида азота

Оксид азота широко применяется в традиционной медицине при различных заболеваниях и оказывает положительное влияние на:

  • Систему кровообращения – регуляторные свойства оксида азота оказывают влияние на циркуляцию крови по всему телу, увеличивают диаметр кровеносных сосудов и предотвращают образование тромбов. Он помогает эндотелиальным клеткам контролировать кровеносные сосуды. Оксид азота также повышает уровень кислорода внутри тела, понижает уровень артериального давления и помогает в оптимальном режиме функционировать сердцу;
  • Иммунную систему – иммунные клетки в организме человека синтезируют оксид азота, чтобы уничтожать бактерии и вирусы, способные вызывать инфекции. Известно также свойство оксида азота предотвращать появление доброкачественных и злокачественных опухолей в клетках организма;
  • Уровень выносливости – оксид азота повышает уровень выносливости мышечных клеток, что позволяет выдерживать более тяжелые нагрузки и с легкостью вести более активную деятельность;
  • Повышение реакции нервных клеток – оксид азота действует как внутриклеточный посредник между различными клетками в организме, в том числе, нервными клетками. При достаточном содержании оксида азота в организме связь между нервными клетками становится быстрее, что приводит к быстроте реакции на внешние раздражители, увеличению фокуса и бдительности;
  • Повышение сексуальной энергии – применение оксида азота стимулирует, бодрит и усиливает сексуальные механизмы реагирования в организме. Сенсорные и психические стимуляции, вызываемые нервными клетками под действием оксида азота, приводят к расслаблению мышц и притоку крови к пенису, благодаря чему происходит эрекция. Таким же образом процесс протекает и в женском организме, под действием оксида азота приток крови увеличивается в тканях влагалища;
  • Облегчение боли – оксид азота обеспечивает долгосрочное облегчение от боли, связанной с артритом и воспалением суставов. Он способен активировать противовоспалительные механизмы в клетках организма, и способствует уменьшению воспаления;
  • Увеличение мышечной массы – добавки содержащие оксид азота расширяют кровеносные каналы, улучшают кровообращение и увеличивают мышечную массу. При увеличении потока крови увеличивается количество питательных веществ в мышцах, что приводит к увеличению их размера;
  • Внутриклеточные связи – оксид азота улучшает процесс связи между различными клетками в организме, в том числе, между нервными клетками и клетками мозга. Применение добавок содержащих оксид азота приводит к улучшению памяти, повышению уровня концентрации и способности к обучению.
  • Систему кровообращения – регуляторные свойства оксида азота оказывают влияние на циркуляцию крови по всему телу, увеличивают диаметр кровеносных сосудов и предотвращают образование тромбов. Он помогает эндотелиальным клеткам контролировать кровеносные сосуды. Оксид азота также повышает уровень кислорода внутри тела, понижает уровень артериального давления и помогает в оптимальном режиме функционировать сердцу;
  • Иммунную систему – иммунные клетки в организме человека синтезируют оксид азота, чтобы уничтожать бактерии и вирусы, способные вызывать инфекции. Известно также свойство оксида азота предотвращать появление доброкачественных и злокачественных опухолей в клетках организма;
  • Уровень выносливости – оксид азота повышает уровень выносливости мышечных клеток, что позволяет выдерживать более тяжелые нагрузки и с легкостью вести более активную деятельность;
  • Повышение реакции нервных клеток – оксид азота действует как внутриклеточный посредник между различными клетками в организме, в том числе, нервными клетками. При достаточном содержании оксида азота в организме связь между нервными клетками становится быстрее, что приводит к быстроте реакции на внешние раздражители, увеличению фокуса и бдительности;
  • Повышение сексуальной энергии – применение оксида азота стимулирует, бодрит и усиливает сексуальные механизмы реагирования в организме. Сенсорные и психические стимуляции, вызываемые нервными клетками под действием оксида азота, приводят к расслаблению мышц и притоку крови к пенису, благодаря чему происходит эрекция. Таким же образом процесс протекает и в женском организме, под действием оксида азота приток крови увеличивается в тканях влагалища;
  • Облегчение боли – оксид азота обеспечивает долгосрочное облегчение от боли, связанной с артритом и воспалением суставов. Он способен активировать противовоспалительные механизмы в клетках организма, и способствует уменьшению воспаления;
  • Увеличение мышечной массы – добавки содержащие оксид азота расширяют кровеносные каналы, улучшают кровообращение и увеличивают мышечную массу. При увеличении потока крови увеличивается количество питательных веществ в мышцах, что приводит к увеличению их размера;
  • Внутриклеточные связи – оксид азота улучшает процесс связи между различными клетками в организме, в том числе, между нервными клетками и клетками мозга. Применение добавок содержащих оксид азота приводит к улучшению памяти, повышению уровня концентрации и способности к обучению.
Читайте также:  Натрия альгинат - вред, применение, свойства

Оксид азота N2O3(III)

Связь N + -O – образована по донорно-акцепторному механизму.

Оксид азота N2O3(III) при н.у. является темно-синей жидкостью. При низких температурах (ниже -100°C) кристаллизуется.

Оксид азота N2O3(III) является кислотным оксидом, в значительной степени диссоциирует и реагирует со щелочами:
N2O3 ↔ NO2+NO
N2O3+2NaOH = 2NaNO2+H2O

Оксид азота N2O3(III) взаимодействует с водой с образованием азотистой кислоты:
N2O3+H2O = 2HNO2

Азотистая кислота является слабой кислотой, и существует только в водном растворе.

Соли азотистой кислоты – нитриты NaNO2, KNO2 являются устойчивыми соединениями, проявляя, как кислотные, так и восстановительные свойства, поскольку атом азота в них имеет “среднее” значение степени окисления (+3).

В промышленных условиях оксид азота NO2(IV) получают путем окисления NO кислородом:
2NO+O2=2NO2

Общая характеристика элементов Va группы

От N к Bi (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Азот, фосфор и мышьяк являются неметаллами, сурьма – полуметалл, висмут – металл.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns 2 np 3 :

  • N – 2s 2 2p 3
  • P – 3s 2 3p 3
  • As – 4s 2 4p 3
  • Sb – 5s 2 5p 3
  • Bi – 6s 2 6p 3

Сравнивая возможности перемещения электронов у азота и фосфора, разница становится очевидна.

Оксид азота (IV) (диоксид азота), свойства, получение, химические реакции.

Оксид азота (IV) (диоксид азота) – неорганическое вещество, имеет химическую формулу NO2.

При температуре ниже +21°С – это бесцветная жидкость (или желтоватая из-за примеси мономера).

Описание одновалентного оксида азота

Он еще именуется диазотом, закисью и газом веселящим. Последнее название произошло от действия, связанного с опьянением.

Оксид азота с валентностью I в условиях нормальной температуры существует в форме негорючего газа, без цвета, который проявляет приятный сладковатый привкус и запах. Воздух легче данного соединения. Оксид растворяется в водной среде, этаноле, эфирах и кислоте серной.

Вода, щелочные и кислотные растворы не способны с ним вступать в реакцию, он не образует соли. Не подвергается воспламенению, зато способен поддержать процесс горения.

Аммиак оксид азота переводит в азид (N3NH4).

При соединении с молекулами эфиров, хлорэтана и циклопропана образуется взрывоопасная смесь.

Обычные условия способствуют его инертности. Под действием нагревания вещество восстанавливается.

Его молекулы окисляют неметаллы с образованием кислородсодержащих соединений и свободного азота.

Несолеобразующие соединения

Второй класс соединений — несолеобразующие. В неё входят оксид одновалентного и двухвалентного азота. Вещество с формулой N2O имеет линейное строение молекулы. Представляет собой газ, не имеющий цвета. В нормальных условиях вещество инертно. Обладает сладковатым вкусом и слабым запахом. Легко растворяется в воде, однако не вступает с ней в химические реакции. С водородом реагирует со взрывом. Не вступает в химические реакции с кислотами и основаниями.

При небольшом нагревании быстро разлагается, проявляет свойства окислителя. Окисляет металлы, водород, сернистый газ и прочее. Растворяясь в воде, образует азотную кислоту. В результате таких реакций образуется свободная форма азота.

Вступая в контакт с окислителями, N2O выступает в роли восстановителя. К примеру, раствор перманганата в серной кислоте окисляет закись азота до образования монооксида. В водном растворе окисляет диоксид серы до серной кислоты.

Монооксид (II) — NO. При низких температурах молекулы димеризуются и образуют новое вещество. Окись азота представляет собой газ без цвета и запаха, малорастворимый в воде. В присутствии кислорода загорается, образуется диоксид — вещество коричневого цвета. Под действием хлора или озона легко окисляется. Жидкая и твёрдая форма имеет голубую окраску. Вступает во взаимодействие с основаниями и основными оксидами.

Вступает в химические связи с окислителями, водородом, активными металлами. Входит в состав выхлопных газов автомобилей в качестве побочного продукта.

В промышленных условиях получают следующие соединения:

Как повышение уровня оксида азота может сделать ваши тренировки эффективнее

Добавки «с оксидом азота» или «бустеры оксида азота» на самом деле не содержат оксида азота. Они содержат ингредиенты, которые потенциально могут повысить доступность оксида азота в организме, способствуя тем самым оптимизации тренировок.

Читайте также:  Сахарин — свойства, применение, вред

Физические свойства

Бесцветный газ, тяжелее воздуха (относительная плотность 1,527), с характерным сладковатым запахом. Растворим в воде ( 0,6 объёма N2O в 1 объёме воды при 25 °C , или 0,15 г/100 мл воды при 15 °C ), растворим также в этиловом спирте, эфире, серной кислоте. При 0 °C и давлении 30 атм , а также при комнатной температуре и давлении 40 атм сгущается в бесцветную жидкость. Из 1 кг жидкой закиси азота образуется 500 л газа. Молекула закиси азота имеет дипольный момент 0,161 Д, коэффициент преломления в жидком виде равен 1,330 (для жёлтого света с длиной волны 589 нм ). Давление паров жидкого N2O при 20 °C равно 5150 кПа .

Оксид азота(I) реагирует с амидами металлов с образованием соответствующих неорганических азидов:

Вред оксида азота

Применение оксида азота у большинства людей не вызывает побочных эффектов, однако, в случаях передозировки он приводит к диарее, слабости, тошноте, головной боли, учащению пульса и сердцебиения, задержкам воды, усталости, раздражениям на коже и сухости во рту.

Также побочными эффектами применения оксида азота являются проблемы с дыханием, сильная аллергия или сыпь, крапивница, зуд, одышка, опасные для жизни осложнения астмы, внезапный озноб, потливость, тремор, рвота и обмороки. В некоторых случаях применение оксида азота приводит к вспышкам герпеса, расширению сосудов и кровотечениям.

Оксиды азота ответственны за возникновение смога и кислотных дождей. Смог вызывает затруднение дыхания, кашель у детей и способствует развитию болезней органов дыхания. Особенно страдают от смога астматики и дети.

Химические свойства

Кислотно – основные свойства

Азотная кислота – одна из наиболее сильных кислот. В водных растворах она полностью диссоциирована на ионы:

Как и все кислоты, она реагирует:

в) с солями более слабых кислот:

Окислительно – восстановительные свойства

Азотная кислота является одним из сильнейших окислителей. Ее окислительно-восстановительные свойства обусловлены присутствием в молекуле HNO3 атома азота в высшей степени окисления N +5 в составе кислотного остатка NO3 — . Окислительные свойства кислотного остатка NO3 — значительно сильнее, чем ионов водорода Н + , поэтому азотная кислота взаимодействует практически со всеми металлами, кроме золота и платины, находящимися в конце ряда напряжений. Так как окислителем в HNO3 являются ионы NO3 — , а не ионы Н + , то при взаимодействии HNO3 с металлами практически никогда не выделяется водород. Нитрат-ионы NO3 — при взаимодействии HNO3 с металлами восстанавливаются тем полнее, чем более разбавлена кислота и чем более активен металл. На следующей схеме показано, какие продукты могут образоваться при восстановлении HNO3:

Общая схема взаимодействия азотной кислоты с металлами

Концентрированная HNO3 при взаимодействии с наиболее активными металлами (до Al в ряду напряжений) восстанавливается до N2O. Например:

Концентрированная HNO3 при взаимодействии с менее активными металлами (Ni, Cu, Ag, Hg) восстанавливается до NO2. Например:

Аналогично концентрированная азотная кислота реагирует с некоторыми неметаллами. Неметалл при этом окисляется до оксокислоты. Например:

Следует отметить, что концентрированная HNO3 пассивирует такие металлы, как Fe, Al, Cr. Сущность пассивирования заключается в образовании на поверхности металла тонкой, но очень плотной оксидной плёнки, предохраняющей металл от дальнейшего взаимодействия с кислотой; например:

Разбавленная HNO3 реагирует с наиболее активными металлами (до Al) с образованием аммиака или нитрата аммония NH4NO3:

При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с менее активными металлами образуется оксид азота (II) NO:

Таким же образом разбавленная HNO3 взаимодействует с некоторыми неметаллами:

Взаимодействие азотной кислоты с медью

Аналогично концентрированная азотная кислота реагирует с некоторыми неметаллами. Неметалл при этом окисляется до оксокислоты. Например:

Физические свойства оксида азота (IV):

Наименование параметра:Значение:
Химическая формулаNO2
Синонимы и названия иностранном языкеnitrogen dioxide (англ.)

nitrogen(IV) oxide (англ.)

азота двуокись (рус.)

азота диоксид (рус.)

В результате реакции образуются оксид висмута и оксида азота (II).

Список оксидов

Известны 10 соединений азота с кислородом. Кроме пяти классических оксидов азота — закиси азота N2O, окиси азота NO, оксида азота(III) N2O3, диоксида азота NO2 и оксида азота(V) N2O5 — известны также димер диоксида азота N2O4 и 4 малостабильных соединения: нитрозилазид NON3, нитрилазид NO2N3, тринитрамид N(NO2)3 и нитратный радикал NO3.

Несолеобразующий оксид. При нагревании разлагается на азот и кислород. При высоких концентрациях N2O возбуждает нервную систему («веселящий газ»). В медицине N2O применяют как слабое средство для наркоза, токсичен. Также N2O называют закисью азота. Закись азота иногда используется для улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания. В случае автомобильных применений вещество, содержащее закись азота, и горючее впрыскиваются во впускной (всасывающий) коллектор двигателя, что приводит к следующим результатам:

  • снижает температуру всасываемого в двигатель воздуха, обеспечивая плотный поступающий заряд смеси;
  • увеличивает содержание кислорода в поступающем заряде;
  • повышает скорость (интенсивность) сгорания в цилиндрах двигателя.

Оксид азота NO (монооксид азота) — бесцветный газ, незначительно растворим в воде. Не взаимодействует с водой, растворами кислот и щелочей. Оксид азота(II) — очень реакционное соединение, может вступать в реакции присоединения с рядом солей (нитрозосоли), с галогенами (напр., нитрозилхлорид NOCl), органическими соединениями. При обычной температуре NO соединяется с кислородом с образованием NO2. Оксид NO получают каталитическим окислением аммиака при производстве азотной кислоты. Ядовит.

Оксид азота NO2 (диоксид азота) — бурый ядовитый газ, тяжелее воздуха, легко сжижается. При комнатной температуре NO2 находится в смеси с его бесцветным димером N2O4, приблизительно 1:1. Взаимодействует с водой:

Пентаоксид диазота N2O5

Бесцветное, твердое вещество, O2N – O – NO2, степень окисления азота равна +5. При комнатной температуре за 10 ч разлагается на NO2 и O2. Реагирует с водой и щелочами как кислотный оксид:
N2O5 + H2O = 2HNO3
N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2
Получают дегидротацией дымящейся азотной кислоты:
2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 2HPO3
или окислением NO2 озоном при -78˚C:
2NO2 + O3 = N2O5 + O2

Нитрит калия KNO2. Белый, гигроскопичный. Плавится без разложения. Устойчив в сухом воздухе. Очень хорошо растворим в воде (образуя бесцветный раствор), гидролизуется по аниону. Типичный окислитель и восстановитель в кислотной среде, очень медленно реагирует в щелочной среде. Вступает в реакции ионного обмена. Качественные реакции на ион NO2 — обесцвечивание фиолетового раствора MnO4 и появление черного осадка при добавлении ионов I. Применяется в производстве красителей, как аналитический реагент на аминокислоты и йодиды, компонент фотографических реактивов.
уравнение важнейших реакций:
2KNO2(т) + 2HNO3(конц.) = NO2↑ + NO↑ + H2O + 2KNO3
2KNO2 (разб.)+ O2(изб.) → 2KNO3 (60-80 ˚C)
KNO2 + H2O + Br2 = KNO3 + 2HBr
5NO2 — + 6H + + 2MnO4 — (фиол.) = 5NO3 — + 2Mn 2+ (бц.) + 3H2O
3 NO2 — + 8H + + CrO7 2- = 3NO3 — + 2Cr 3+ + 4H2O
NO2 — (насыщ.) + NH4 + (насыщ.)= N2↑ + 2H2O
2NO2 — + 4H + + 2I — (бц.) = 2NO↑ + I2(черн.) ↓ = 2H2O
NO2 — (разб.) + Ag + = AgNO2 (светл.желт.)↓
Получение в промышленности – восстановлением калийной селитры в процессах:
KNO3 + Pb = KNO2 + PbO (350-400˚C)
KNO3 (конц.) + Pb(губка) + H2O = KNO2+ Pb(OH)2
3 KNO3 + CaO + SO2 = 2 KNO2 + CaSO4 (300 ˚C)

В чем вред?

  • Коронавирусы: COVID-19
  • Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
  • Самые распространенные «офисные» болезни
  • Убивает ли водка коронавирус
  • Как остаться живым на наших дорогах?

По официальным данным, камедь не расщепляется в структурах живого организма. Ведь в нем отсутствуют все нужные для этого ферменты. Вывод вещества происходит в непереработанном, первозданном облике, поскольку является балластным веществом. Добавка дает потребителю чувство насыщения, участвует в минимизации концентрации холестерина.

До этого момента не доказано вредности данного элемента. Поэтому добавка считается относительно безопасной. Все дело в том, что элемент все же может навредить. Он опасен для лиц, которые имеют индивидуальную непереносимость к стабилизаторам и другим добавкам. Есть сведения, что Е410 способен ухудшить состояние и самочувствие пациентов, страдающих патологией органов ЖКТ.

В большинстве случаев Е410 легко удаляется из тракта естественным путем. Однако доказано, что у некоторых людей при сбоях в метаболизме возможно накопление элемента. К каким неблагоприятным последствиям это приводит, на сегодня пока точно не известно. Существуют некие предположения, согласно которым именно камедь способствует значительному камнеобразованию.

Модифицированная природа элемента намного лучше переносится, усваивается практически полностью – это не совсем благоприятно. Ведь элемент относится к ГМО. Как именно отразится на здоровье человека употребление продуктов, в состав которых входит такой эмульгатор, трудно предположить на данный момент. Ведь все исследования в этом направлении только ведутся. Ясно одно – он вполне может провоцировать вспышки мутации на генном уровне.

Модифицированная природа элемента намного лучше переносится, усваивается практически полностью – это не совсем благоприятно. Ведь элемент относится к ГМО. Как именно отразится на здоровье человека употребление продуктов, в состав которых входит такой эмульгатор, трудно предположить на данный момент. Ведь все исследования в этом направлении только ведутся. Ясно одно – он вполне может провоцировать вспышки мутации на генном уровне.

Ссылка на основную публикацию