NITROJEN OKSITLER (NOX): FORMÜLASYONLAR VE ADLANDIRMALAR - KIMYA - 2025

Azot oksitler, azot ve oksijen ihtiva eden esas olarak gaz halindeki inorganik bileşiklerdir. Bu grubu, aşağıdaki kimyasal formül NO _x oksitler oksijen ve azot farklı oranlarına sahip olduğunu gösterir.

Periyodik tablodaki azot başları grup 15, oksijen başları ise grup 16; her iki element de 2. periyodun üyeleridir. Bu yakınlık, oksitlerde N - O bağlarının kovalent olmasının sebebidir. Böylece nitrojen oksitlerdeki bağlar kovalenttir.

Tüm bu bağlar, bu bileşiklerin bazılarının paramanyetizmasını (son moleküler yörüngede eşleşmemiş bir elektron) ortaya çıkaran moleküler orbital teorisi kullanılarak açıklanabilir. Bunlardan en yaygın bileşikler nitrik oksit ve nitrojen dioksittir.

Üst görüntüdeki molekül, nitrojen dioksitin (NO ₂ ) gaz fazındaki açısal yapıya karşılık gelir . Buna karşılık, nitrik oksit (NO) doğrusal bir yapıya sahiptir (her iki atom için sp hibridizasyonu dikkate alınır).

Azot oksitler, araç sürmekten veya sigara içmekten, atık kirletici gibi endüstriyel işlemlere kadar birçok insan faaliyetinin ürettiği gazlardır. Bununla birlikte, doğal olarak NO, elektrik fırtınalarında enzimatik reaksiyonlar ve yıldırım etkisiyle üretilir: N ₂ (g) + O ₂ (g) => 2NO (g)

Işınların yüksek sıcaklıkları, bu reaksiyonun normal şartlar altında gerçekleşmesini engelleyen enerji bariyerini kırar. Hangi enerji engeli? N≡N üçlü bağının oluşturduğu, N ₂ molekülünü atmosferde inert bir gaz haline getiren şey.

Oksitlerindeki nitrojen ve oksijen için oksidasyon sayıları

Oksijen için elektron konfigürasyonu 2s ² 2p ^4'tür ve valans kabuğunun sekizlisini tamamlamak için yalnızca iki elektrona ihtiyaç duyar; yani, iki elektron kazanabilir ve -2'ye eşit bir oksidasyon sayısına sahip olabilir.

Öte yandan, nitrojen için elektron konfigürasyonu 2s ² 2p ^3'tür ve valans sekizlisini doldurmak için üçe kadar elektron kazanabilir; örneğin, amonyak (NH ₃ ) durumunda, -3'e eşit bir oksidasyon sayısına sahiptir. Ancak oksijen, hidrojenden çok daha elektronegatiftir ve nitrojeni elektronlarını paylaşmaya "zorlar".

Nitrojen oksijenle kaç elektron paylaşabilir? Değerlik kabuğunuzdaki elektronları tek tek paylaşırsanız, +5 oksidasyon sayısına karşılık gelen beş elektron sınırına ulaşırsınız.

Dolayısıyla oksijenle kaç tane bağ oluşturduğuna bağlı olarak nitrojenin oksidasyon sayıları +1 ile +5 arasında değişmektedir.

Farklı formülasyonlar ve adlandırmalar

Azot oksitler, artan nitrojen oksidasyon sayıları sırasıyla şunlardır:

- N- ₂ , O, azot oksit (1)

- NO, nitrik oksit (+2)

- N ₂ O ₃ , dinitrojen trioksit (+3)

- NO ₂ , nitrojen dioksit (+4)

- N ₂ O ₅ , dinitrojen pentoksit (+5)

Azot oksit (N ₂ O)

Yapıdaki noktalı çizgiler çift bağ rezonansını gösterir. Tüm atomu gibi, sp sahip ² hibridizasyon , molekül düzdür ve azot trioksit -101ºC altında mavi bir katı olarak var olduğu için moleküler etkileşimler kadar etkilidir. Daha yüksek sıcaklıklarda erir ve NO ve NO _2'ye ayrışır .

Neden ayrışıyor? +2 ve +4 yükseltgenme sayıları + 3'ten daha kararlı olduğundan, ikincisi iki nitrojen atomunun her biri için oksitte bulunur. Bu, yine, orantısızlıktan kaynaklanan moleküler orbitallerin kararlılığı ile açıklanabilir.

Resimde N ₂ O _3'ün sol tarafı NO'ya, sağ tarafı NO _2'ye karşılık gelmektedir . Mantıksal olarak, çok soğuk sıcaklıklarda (-20ºC) önceki oksitlerin birleşmesi ile üretilir. K ₂ O ₃ (HNO nitröz asit anhidrit olduğu bir ₂ ).

Azot dioksit ve tetroksit (NO

NO ₂ , reaktif, paramanyetik, kahverengi veya kahverengi bir gazdır. Eşleşmemiş bir elektrona sahip olduğu için, renksiz bir gaz olan nitrojen tetroksit oluşturmak için NO _2'nin başka bir gaz molekülü ile dimerleşir (bağlanır) ve her iki kimyasal tür arasında bir denge kurar:

2NO ₂ (g) <=> N ₂ O ₄ (g)

Zehirli ve çok yönlü bir oksitleyici ajandır, iyonlarda (oksoanyonlar) NO ₂ ^- ve NO ₃ ^- (asit yağmuru oluşturarak) veya NO içindeki redoks reaksiyonlarında orantısız olabilir .

Benzer şekilde NO ₂ , karasal düzeylerde ve stratosferde ozon (O ₃ ) konsantrasyonlarında değişikliklere neden olan karmaşık atmosferik reaksiyonlarda rol oynar.

Dinitrojen pentoksit (N

Hidratlandığında, HNO ₃ üretir ve daha yüksek asit konsantrasyonlarında oksijen esas olarak pozitif bir kısmi yük -O ⁺ -H ile protonlanır ve redoks reaksiyonlarını hızlandırır.

Referanslar

1. askIITians. ((2006-2018)). askIIT'liler. 29 Mart 2018'de askIITians'tan alındı: askiitians.com
2. Encyclopaedia Britannica, Inc. (2018). Encyclopaedia Britannica. Encyclopaedia Britannica'dan 29 Mart 2018'de alındı: britannica.com
3. Tox Town. (2017). Tox Town. Tox Town'dan 29 Mart 2018'de alındı: toxtown.nlm.nih.gov
4. Profesör Patricia Shapley. (2010). Atmosferdeki Azot Oksitler. Illinois Üniversitesi. Butane.chem.uiuc.edu'dan 29 Mart 2018'de alındı
5. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. 15. grubun unsurlarında (dördüncü baskı, sayfa 361-366). Mc Graw Tepesi