Кислородные соединения азота.
Возникающие при взрывах ударные волны находят ряд не существовавших ранее технических применений. Например, ими уже довольно широко пользуются для штамповки стальных деталей. Интересны исследования по созданию новых источников света, действующих лишь миллионные доли секунды, но обладающих громадной яркостью. Принцип их получения прост: небольшая ёмкость, содержащая газ (например, аргон) под обычным давлением, отделяется тонкой плёнкой от заряда взрывчатого вещества. Направленный взрыве которого, в газовой среде за счёт резкого сжатия газа создаёт высокотемпературную плазму. Этим методом удавалось получить нагретую до 90000 К плотную плазму, по яркости (на единицу поверхности) в 50 тыс. раз превосходящую Солнце.
Отвечающий азотной кислоте ангидрид может быть получен взаимодействием NO2 с озоном:
2 NO2 + O3 = O2 + N2O5 + 250 кДж.
Азотный ангидрид (N2O5) представляет собой бесцветные, очень летучие кристаллы. Последние образованы ионами NO2+ и NO3–, а в парах ангидрид состоит из отдельных молекул, строение которых отвечает формуле O2N–O–NO2. Он крайне неустойчив и уже при обычных условиях медленно разлагается на двуокись азота и кислород. Будучи сильным окислителем, азотный ангидрид бурно реагирует со способными окисляться веществами. С водой он образует азотную кислоту.
Азотный ангидрид может быть получен дегидратацией HNО3 посредством P2O5 или пропусканием сухого хлора над сухим AgNO3. Последняя реакция протекает по уравнению:
2 Cl2 + 4 AgNO3 = 4 AgCl + 2 N2O5 + O2.
Молекула N2O5 полярна (m = 1,39 для раствора в CCl4) и слагается из двух групп NO2 [d(NO) = 121 пм, ÐONO = 134°], связанных друг с другом атомом кислорода [d(ON) = 146 пм при угле 95° между плоскостями групп NO2]. Давление пара азотного ангидрида (т. возг. 32 °С) составляет при обычных условиях около 300 мм рт. ст. В запаянной трубке он плавится при 41 °С.
Теплота образования кристаллического N2О5 из элементов равна 40 кДж/моль, а теплота его возгонки 55 кДж/моль. Результаты изучения скорости разложения паров азотного ангидрида по суммарному уравнению
2 N2O5 = O2 + 2 N2O4
указывают на то, что реакция является не бимолекулярной, а мономолекулярной. Обусловлено это тем, что общая скорость химического превращения определяется его наиболее медленной стадией. В действительности, при распаде N2O5, по-видимому, имеют место следующие элементарные процессы:
N2O5 Û NO2 + NO3 (быстрая реакция),
NO3 ® NO + O2 (медленная),
NO3 + NO ® N2O4 (быстрая).
Энергия активации разложения N2О5 составляет 100 кДж/моль. При 0 °С половина его исходного количества распадается за 10 дней, а при 20 °С — за 10 часов.
Взаимодействием N2О5 со 100%-ной Н2О2 при –80 °С может быть получено очень взрывчатое вещество с запахом хлорной извести. Этому малоизученному соединению приписывают формулу надазотной кислоты — HNО4. В растворе она частично образуется при взаимодействии 100%-ной Н2О2 с обычной концентрированной HNО3 по обратимой реакции:
Н2О2 + HNO3 Û H2O + HNO4.
Применение 70%-ной и ещё более крепкой HNО3 вызывает разложение (сопровождающееся взрывом), а при концентрациях HNО3 ниже 20% происходит полный гидролиз HOONO2.
При испарении смеси N2О4 с избытком жидкого озона получается очень неустойчивое белое вещество, отвечающее по составу простейшей формуле NO3. Так как взаимодействие этой перекиси азота с водой медленно идёт по схеме
2 NO3 + H2O = HNO3 + HNO2 + O2,
ей соответствует, вероятно, формула O2N–O–O–NO2. Следует отметить, что имеющиеся данные по перекисным производным азота довольно противоречивы.
Смотрите также
Жиры. Аналитическая характеристика жиров
В настоящее время заметно возрос
интерес к липидам со стороны всех направлений медико-биологической науки.
Прежде всего - это связано с теми функциями, которые липиды выполняют в
организме ...