Dityppitetroksidi

Rakennekaava
Kenraali
Sukunimi	Dityppitetroksidi
muut nimet	Typpitetraoksidi; Typpitetroksidi; NTO;
Molekyylikaava	N 2 O 4
Lyhyt kuvaus	väritön kaasu, kuumennettaessa punaruskea kuumana, pistävän hajun
Ulkoiset tunnisteet / tietokannat
EY-numero	234-126-4
ECHA: n tietokortti	100 031 012
PubChem	25352
Wikidata	Q382984
ominaisuudet
Moolimassa	92,01 g · mol -1
Fyysinen tila	kaasumainen (25 ° C: ssa)
tiheys	1,45 g cm -3
Sulamispiste	-11 ° C
kiehumispiste	21 ° C
Höyrynpaine	0,1 M Pa (20 ° C)
liukoisuus	hydrolysoitu vedessä
turvallisuusohjeet
H- ja P-lauseet	H: 280-270-330-314
	EUH: 071
	P: 260-280-244-220-304 + 340-315-305 + 351 + 338-315-303 + 361 + 353-315-370 + 376-403-405
Termodynaamiset ominaisuudet
ΔH f 0	11,1 kJ / mol
	Mahdollisuuksien mukaan ja tapana käytetään SI-yksiköitä . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio-olosuhteita .

Dinitrogeenitetroksidi , N ₂ O ₄ , on väritön kaasu 25 ° C: ssa. Se on dimeeri ja typpidioksidin , NO ₂ , ja sijaitsee paine- ja lämpötila-riippuvainen sen kanssa tasapainossa.

Dityppitetroksidi käytetään sen yleisellä nimellä typpitetroksidia , tai useimmiten alle lyhenne NTO (alkaen Englanti typpitetroksidia ), ja tilaa matka- ja ohjusteknologia kuin hypergolisia hapetin (hapetin), joka voidaan varastoida ilman jäähdytystä ja reagoi kanssa hydratsiinin ja sen johdannaisten .

ominaisuudet

Dinitrogeenitetroksidi on syövyttävä ja voimakkaasti hapettava kaasu yli 21 ° C: n lämpötilassa. Väritön, diamagneettinen typpitetroksidi on tasapainossa punaruskean paramagneettisen typpidioksidin kanssa . Yhden molekyylin N ₂ O- ₄ jakautuvat kahteen molekyylejä NO ₂ .

{\ displaystyle \ mathrm {N_ {2} O_ {4} \ \ rightleftharpoons \ 2NO_ {2} \ quad \ Delta H = + 57 ~ {\ rm {kJ / mol}}}.}

Paineesta ja lämpötilasta riippuen molemmat kaasut tai nesteet ovat erilaisia. Koska typpidioksidin väri on punaruskea, seos on väriltään oranssista punaruskeaan lämpötilasta riippuen. Lämpötilan noustessa yllä oleva tasapaino siirtyy oikealle ja ruskea väri syvenee. 800 ° C: ssa hajoaminen on melkein täydellinen. Dissosiaatiovakio voidaan toistaa tässä käyttäen osapaineet verrannollinen pitoisuuteen :

{\ displaystyle K_ {d} = {p _ {\ mathrm {(NO_ {2})}} ^ {2} \ yli p _ {\ mathrm {(N_ {2} O_ {4})}}}}

Dissosiaatiovakion arvo riippuu merkittävästi lämpötilasta.

T ° C: ssa	0	8.7	25. päivä	35	45	50	86.5	101.5	130.8
K _d atm	0,0177	0,0374	0,147	0,302	0,628	0,863	7.499	16.18	59,43

Jäähtyessään typpioksidi kondensoituu ja neste kirkastuu. Kiehumispisteen läheisyydessä aineella on ruskea väri liuoksessa olevan typpidioksidin vuoksi. N ₂ O- ₄ muotoja värittömiä kiteitä ja kiteytyy kuutio järjestelmässä (a = 7,77 Å) ja kuusi N ₂ O- ₄ ryhmää per yksikkö solu . Paineen vaihtelu vaikuttaa myös tasapainoon. Paineen nousu siirtää sen vasemmalle, lasku oikealle ( pienimmän rajoituksen periaate ). Kriittinen piste N ₂ O- ₄ on 157,85 ° C: ssa ja 10 MPa .

N ₂ O- ₄ : n ja NO ₂ muodostavat seka- anhydridin ja typpihappoa ja typpihapoke . Kanssa alkalihydroksidia ratkaisuja, nitraatit ja nitriitit on muodostettu , esim. B:

{\ displaystyle \ mathrm {2 \, NO_ {2} +2 \, NaOH \ \ rightarrow \ NaNO_ {2} + NaNO_ {3} + H_ {2} O}.}

Valmistus

Dinityppitetroksidi on typpidioksidin dimeeri, jota tuotetaan välituotteena typpihapon laajamittaisessa synteesissä typpimonoksidi NO : n ilmassa hapettamalla . Jäähtyessään typpidioksidi dimerisoituu typpitetroksidiksi ja voidaan siten tuottaa sivutuotteena typpihappotehtaassa.

Se voidaan visualisoida laboratoriossa

analogisesti teknisen synteesin kanssa
pelkistämällä typpihappo kuparilla
kuumentamalla raskasmetallinitraatteja, kuten lyijynitraattia tai hopeanitraattia , happivirrassa
saattamalla savuava typpihappo reagoimaan fosfori (V) oksidin kanssa ja saatu typpi- pentoksidin terminen hajoaminen 260 ° C: ssa:

{\ displaystyle {\ ce {4 HNO3 + P4O10 -> 4 HPO3 + 2 N2O5}}}

{\ displaystyle {\ ce {2 N2O5 -> [T] [] 2 N2O4 + O2}}}

käyttää

Dinatyyppitetroksidia on käytetty yleisnimellä typpitetroksidi monissa raketeissa 1950-luvulta lähtien hapettimena, joka voidaan varastoida jäähdyttämättä. Yhdessä hydratsiinijohdannaisten kanssa pelkistiminä se muodostaa ainoat hypergoliset polttoaineseokset, joita käytetään kantoraketeissa ja ICBM: issä . Joten se oli z. B. käytetään yhdessä hydratsiinin ja UDMH : n kanssa kuun laskeutumisen ja Apollo-avaruusaluksen polttoaineseoksena ( Aerozin 50 ) American Apollo -ohjelmassa pää- ja ohjausmoottoreille.

Ensimmäistä typpitetroksidia käytettiin varastoitavana hapettimena toisen sukupolven ICBM-laitteissa, kun Titan II: ta käytettiin, joten se oli aina täysin polttoainetta ja valmis välittömään aloitusodotukseensa. Myöhemmin typpi-tetoksidia käytettiin näistä ICBM: stä johdetuissa kantoraketeissa ja lukuisissa vasta kehitetyissä kantoraketteissa tähän päivään asti. MON: n lisäksi typpioksidi on satelliittien ja avaruuskoettimien tavallinen hapetin .

Riskin arviointi

Dinitrogeenitetroksidi sisällytettiin EU: hun vuonna 2015 asetuksen (EY) N: o 1907/2006 (REACH) mukaisesti osana aineiden arviointia yhteisön meneillään olevassa toimintasuunnitelmassa ( CoRAP ). Vaikutukset aineen ihmisten terveydelle ja ympäristölle arvioidaan uudelleen ja tarvittaessa seurantatoimet käynnistetään. Dityppioksidin käyttöönoton syyt olivat huoli työntekijöiden altistumisesta ja korkean riskin karakterisointisuhteesta (RCR) sekä mutageenisten ja lisääntymiselle vaarallisten ominaisuuksien mahdollisista vaaroista . Uudelleenarvioinnin piti suorittaa Latvia , mutta aineen uudelleenarviointi peruutettiin vuonna 2019, koska riskien arvioitiin olevan pieniä.

Katso myös

kirjallisuus

Ralf Steudel : ei-metallien kemia . 3. painos. Walter de Gruyter, Berliini / New York 2008, ISBN 978-3-11-019448-7 , sivu 345.

nettilinkit

Commons : typpioksidi- albumi, joka sisältää kuvia, videoita ja äänitiedostoja

Wikilähde: Ilmoitus typpitetroksidin rautatiekuljetuksesta (Saksa, 1909) - Lähteet ja kokotekstit

Yksittäiset todisteet

↑ ^b^c^d^e^f^g^h Merkintä typpioksiduuli on GESTIS aine tietokanta IFA , pääsee 10. tammikuuta, 2017 mennessä. (JavaScript vaaditaan)
↑ Merkintä dityppitetraoksidin että luokitusten ja merkintöjen luetteloon on Euroopan kemikaaliviraston (ECHA), pääsee 1. helmikuuta 2016. Valmistajien ja jälleenmyyjien voi laajentaa yhdenmukaistettuun luokitukseen ja merkintöihin .
↑ David R. Lide (Toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. painos. (Internet-versio: 2010), CRC Press / Taylor ja Francis, Boca Raton, FL, Kemiallisten aineiden tavalliset termodynaamiset ominaisuudet, s.5--16.
↑ Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (toim.): Lexikon der Chemie . Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg, 2001.
B ^a^b J.Chao, RC Wilhoit, BJ Zwolinski: Kaasufaasin kemiallinen tasapaino typpitrioksidissa ja typpitetroksidissa . Julkaisussa: Thermochim. Acta , 10, 1974, s. 359-371, doi: 10.1016 / 0040-6031 (74) 87005-X .
↑ ^a^b A. Pedler ja FH Pollard: typpi (IV) oksidi (dinatyyppitetroksidi) . Julkaisussa: Therald Moeller (Toim.): Epäorgaaniset synteesit . nauha 5 . McGraw-Hill, Inc., 1957, s. 87-91 (englanti).
↑ Euroopan kemikaaliviraston (ECHA) yhteisön jatkuva toimintasuunnitelma ( CoRAP ) : dinityppitetraoksidi , tarkastettu 26. maaliskuuta 2019.Malline: CoRAP-tila / -
↑ ECHA: peruuttaminen , 19. maaliskuuta 2019.

[GESTIS-1] Merkintä typpioksiduuli on GESTIS aine tietokanta IFA , pääsee 10. tammikuuta, 2017 mennessä. (JavaScript vaaditaan)

[CLP_100.031.012-2] Merkintä dityppitetraoksidin että luokitusten ja merkintöjen luetteloon on Euroopan kemikaaliviraston (ECHA), pääsee 1. helmikuuta 2016. Valmistajien ja jälleenmyyjien voi laajentaa yhdenmukaistettuun luokitukseen ja merkintöihin .

[CRC90_5_16-3] David R. Lide (Toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. painos. (Internet-versio: 2010), CRC Press / Taylor ja Francis, Boca Raton, FL, Kemiallisten aineiden tavalliset termodynaamiset ominaisuudet, s.5--16.

[LdC-4] Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (toim.): Lexikon der Chemie . Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg, 2001.

[Chao-5] B ^a^b J.Chao, RC Wilhoit, BJ Zwolinski: Kaasufaasin kemiallinen tasapaino typpitrioksidissa ja typpitetroksidissa . Julkaisussa: Thermochim. Acta , 10, 1974, s. 359-371, doi: 10.1016 / 0040-6031 (74) 87005-X .

[IS5-6] A. Pedler ja FH Pollard: typpi (IV) oksidi (dinatyyppitetroksidi) . Julkaisussa: Therald Moeller (Toim.): Epäorgaaniset synteesit . nauha 5 . McGraw-Hill, Inc., 1957, s. 87-91 (englanti).

[7] Euroopan kemikaaliviraston (ECHA) yhteisön jatkuva toimintasuunnitelma ( CoRAP ) : dinityppitetraoksidi , tarkastettu 26. maaliskuuta 2019.Malline: CoRAP-tila / -

[8] ECHA: peruuttaminen , 19. maaliskuuta 2019.

Languages