二氧化氮的化学式为NO2。它是一种具有强氧化性的气体,能与水反应生成硝酸和一氧化氮,也能与碱反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。二氧化氮在大气中是光化学烟雾的主要成分之一,对环境和人体健康有害。
二氧化氮,化学式为NO₂,是一种在高温下呈现棕红色的有毒气体。在常温(0~21.5℃)条件下,二氧化氮与四氧化二氮(N₂O₄)共存,形成一种平衡状态。这种气体不仅具有毒性和刺激性,还能与多种物质发生化学反应。
二氧化氮能溶于浓硝酸生成发烟硝酸,并能叠合成四氧化二氮。它与水反应生成硝酸和一氧化氮,与碱反应则生成硝酸盐。此外,二氧化氮还能与许多有机化合物发生激烈的反应。在分子结构上,二氧化氮是一个具有大π键的典型分子,其中包含四个电子,两个位于成键π轨道,另外两个位于非键轨道。这种分子结构使得二氧化氮成为一个V形的极性分子。
当温度超过150℃时,二氧化氮开始分解,到650℃时完全分解为一氧化氮和氧气。在气相状态下,二氧化氮具有叠合作用,生成四氧化二氮,并与其保持平衡状态。在化学反应中,二氧化氮常作为氧化剂使用,在火箭燃料和工业硝酸生产中也有应用。
二氧化氮的化学性质包括与水和碱溶液的反应,以及其强氧化性。与水反应的化学方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO,与碱溶液反应的方程式为2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O。此外,二氧化氮还能使淀粉碘化钾试纸变蓝,显示出其氧化碘离子的能力。
在工业应用方面,二氧化氮不仅用于水处理作为杀菌消毒剂,还用于纸浆和纤维的漂白、面粉、油脂、食糖的精炼以及皮革的脱毛等过程。它也是制造硝酸、无水金属盐和硝基配位络合物的重要工业原料。在有机化学领域,二氧化氮作为氧化剂、硝化剂和丙烯酸酯聚合的抑制剂。此外,二氧化氮还被用于火箭燃料推进剂和制取炸药,尤其在航天和军事工业中发挥着重要作用。
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