Ossidi dell’azoto

L’azoto forma una serie di ossidi in cui presenta numero di ossidazione che va da +1 a +5 come da tabella seguente:

Ossido Nome Numero di ossidazione dell’azoto Aspetto fisico
N2O Ossido nitroso

+1

Gas incolore
NO Ossido nitrico

+2

Gas incolore
N2O3 Triossido di diazoto

+3

Liquido blu
N2O4 Tetraossido di diazoto

+4

Liquido incolore
NO2 Biossido di azoto

+4

Gas scuro
N2O5 Pentossido di biazoto

+5

Solido bianco

L’ossido nitroso può essere ottenuto per riscaldamento del nitrato di ammonio secondo la reazione che avviene tra 170 e 240 °C:

NH4NO3(s) → 2 H2O(g) + N2O(g)

E’ poco reattivo mostrandosi inerte a temperatura ambiente, agli alogeni, ai metalli alcalini e all’ozono. Ad una temperatura superiore a 520 °C si decompone in azoto e ossigeno gassoso:

2 N2O(g) → 2 N2(g) + O2(g)

Tale ossido viene usato in campo chirurgico quale anestetico, come propellente negli aerosol ed è un gas non infiammabile con odore e sapore dolciastro. E’ noto come gas esilarante a causa dei suoi effetti dopo inalazione.

L’ossido nitrico NO può essere ottenuto a livello industriale  dalla reazione di ossidazione dell’ammoniaca ad una temperatura intorno agli 800 °C usando il platino quale catalizzatore secondo la reazione:

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

In laboratorio l’ossido nitrico può essere ottenuto dalla reazione tra rame e acido nitrico:

3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO

L’ossido di azoto gassoso è quello termicamente più stabile ed è anche la molecola paramagnetica più semplice termicamente stabile. È uno degli inquinanti ambientali generati dai motori a combustione interna, derivante dalla reazione dell’ azoto e dell’ossigeno presenti nell’aria durante il processo di combustione. A causa della presenza di un elettrone spaiato due molecole di tale ossido possono combinarsi per formare un dimero accoppiando loro elettroni spaiati:

2 NO → N2O2

L‘ossido nitroso viene impiegato per ottenere acido nitrico dall’ammoniaca nel processo Ostwald.

Il triossido di diazoto può essere ottenuto quando una miscela costituita da parti uguali di ossido nitrico e biossido di azoto viene portata alla temperatura di – 21°C secondo la reazione:

NO + NO2 → N2O3

E’ un liquido dall’odore sgradevole ed è un forte agente ossidante.

Il biossido di azoto si ottiene a livello industriale per ossidazione dell’ossido nitrico secondo la reazione:

2 NO + O2 → 2 NO2

Può essere preparato in laboratorio per riscaldamento del nitrato di un metallo pesante quale il piombo secondo la reazione:

2 Pb(NO3)2 → 2 PbO + 4 NO2 + O2

Come l’ossido nitroso il biossido di azoto è paramagnetico e può dimerizzare secondo la reazione esotermica :

2 NO2 → N2O4

Pertanto l’equilibrio è spostato a sinistra ad alte temperature mentre alle basse temperature è spostato a destra.

Il pentossido di diazoto è un solido bianco formato dalla disidratazione dell’acido nitrico tramite ossido di fosforo (V):

P4O10 + 12 HNO3 → 4 H3PO4 + 2 N2O5

A temperatura ambiente il pentossido di diazoto si decompone in tetraossido di diazoto e ossigeno:

2 N2O5 → 2 N2O4 + O2

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Author: Chimicamo

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