დიაზოტის პენტოქსიდი

	დიაზოტის პენტოქსიდი
ზოგადი
სისტემური სახელწოდება	აზოტოვანი ანჰიდრიდი; ნიტრონიუმის ნიტრატი; ნიტრილის ნიტრატი; DNPO; უწყლო აზოტმჟავა
ქიმიური ფორმულა	N2O5
მოლური მასა	108.01 გ/მოლი
ფიზიკური თვისებები
მდგომარეობა (სტ. პირ.)	თეთრი მყარი ნივთიერება
სიმკვრივე	1.642 (18 °C) გ/სმ³
თერმული თვისებები
დნობის ტემპერატურა	41 °C
დუღილის ტემპერატურა	47 °C
თვითაალების ტემპერატურა	არააალებადი °C
ხსნადობა ნივთიერებაში წყალი	რეაქციაში შედის და წარმოქმნისHNO3-ს გ/100 მლ
ხსნადობა ნივთიერებაში ქლოროფორმში ; უსაზღვროდ ხსნადია CCl4-ში	ხსნადია გ/100 მლ
სტრუქტურა
კრისტალური სტრუქტურა	ჰექსაგონალური
დიპოლური მომენტი	1.39 დ
უსაფრთხოება
რისკის ფრაზები	ძლიერი მჟანგავია. წყალთან შეხებისას წარმოქმნის აზოტმჟავას.
კლასიფიკაცია
CAS	10102-03-1
PubChem	66242
EINECS	233-264-2
SMILES	[O-][N+](=O)O[N+]([O-])=O;

ამ გვერდს არა აქვს შემოწმებული ვერსია, სავარაუდოდ მისი ხარისხი არ შეესაბამებოდა პროექტის სტანდარტებს.

დიაზოტის პენტოქსიდი ქიმიური ნივთიერებაა ფორმულით N₂O₅. ის ასევე ცნობილია სახელით აზოტის პენტოქსიდი. N₂O₅ წარმოადგენს ერთ-ერთ ბინარულ აზოტის ოქსიდს, ერთ-ერთს ნაერთების ოჯახიდან, რომლებიც აზოტისა და ჟანგბადისაგან შედგებიან. ის არასტაბილური და საშიში მჟანგავია, რომელსაც წარსულში ქლოროფორმის ხსნარის სახით იყენებდნენ ნიტრირების რეაქციაში და რომელიც ძირითადად ჩანაცვლდა გაცილებით უსაფრთხო ნიტრონიუმის ტეტრაფთორბორატით (NO₂BF₄)

N₂O₅ იმ იშვიათი ნივთიერებების სიიდანაა, რომლებიც სტრუქტურას გარემო პირობებზე დამოკიდებულებით იცვლიან: ზოგადად ის მარილია, მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში პოლარული მოლეკულის სტრუქტურას იძენს:

[NO₂⁺][NO₃⁻] ⇌ N₂O₅

სინთეზი და თვისებები

N₂O₅ პირველად 1840 წელს დევილმა(Deville) მიიღო AgNO₃-ზე ქლორის მოქმედებით.^[1]^[2] ლაბორატორიაში მისაღებად რეკომენდებული გზა აღიწერება როგორც აზოტმჟავის დეჰიდრატაცია ტეტრაფოსფორის დეკაოქსიდით:^[3]

P₄O₁₀ + 12 HNO₃ → 4 H₃PO₄ + 6 N₂O₅

პროცესის შებრუნებისას N₂O₅ რეაქციაში შედის წყალთან (განიცდის ჰიდროლიზს) აზოტმჟავის წარმოქმნით, ანუ აზოტის პენტოქსიდი აზოტმჟავის ანჰიდრიდს წარმოადგენს:

N₂O₅ + H₂O → 2 HNO₃

N₂O₅ უფერო კრისტალებია, რომლებიც ოთახის ტემპერატურაზე ოდნავ მაღლა სუბლიმაციას განიცდიან. დროთა განმავლობაში მარილი აზოტის დიოქსიდად და ჟანგბადად იშლება.^[4]

სტრუქტირა

აირად მდგომარეობაში მყოფი N_{2</subO₅-ის ლუისის სტრუქტურა}

მყარი N₂O₅ მარილია, რომელიც განცალკევებული ანიონებისა და კათიონებისაგან შედგება. კათიონი წრფივი ნიტრონიუმის იონი NO₂⁺-ა, ანიონი კი ბრტყელ ნიტრატის NO₃⁻ იონს წარმოადგენს. ამიტომ ამ მყარ მასას შეიძლება ნიტრონიუმის ნიტრატი ვუწოდოთ. მასში აზოტის ორივე ცენტრი დაჟანგულობის ხარისხ +5-ის მატარებელია.

N₂O₅-ის სუბლიმაციისას მიღებულ აირად მდგომარეობაში მისი მოლეკულის განლაგება იცვლება და იძენს ფორმულას O₂N–O–NO₂. იგივე შედეგი მიიღწევა მყარი მასის ისეთ არაპოლარულ გამხსნელებში გახსნიას, როგორებიცაა ნახშირბადის ტეტრაქლორიდში. აირად მდგომარეობაში O–N–O ბმის კუთხე 133°-ია და N–O–N-ის 114°. როცა აირადი N₂O₅ მომენტალურად იყინება, ის იძენს მეტასტაბილურ მოლეკულურ ფორმას, რომელიც −70 °C-ის ზემოთ ეგზოთერმულად გადადის იონურ ფორმაში.^[3]

რეაქციები და გამოყენება

დიაზოტის პენტოქსიდის ხსნარი, მაგალითად ქლოროფორმში გამოიყენებოდა NO₂ ფუნქციონალური ჯგუფის ნივთიერებაში შესაყვანად. ამ რეაქციას ნიტრირება ეწოდება და შემდეგნაირად გამოიყურება:

N₂O₅ + Ar–H → HNO₃ + Ar–NO₂

სადაც Ar არენის ნაწილს წარმოადგენს.

N₂O₅ ყველაზე ხშირად ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებისას გამოიყენება.^[2]^[5]

ატმოსფეროში დიაზოტის პენტოქსიდი NO_x ნაერთების, რომლებიც ოზონის შრის დაშლის ძირითად ინიციატორები არიან, რეზერვუარს წარმოადგენს: მისი წარმოქმნა წარმოადგენს ნულოვან ციკლს, სადაც NO და NO₂ დროებით არააქტიურ მდგომარეობაში იმყოფებიან.

NO₂BF₄

ნაერთ N₂O₅-ის NO₃⁻ ნაწილის BF₄⁻-ით ჩანაცვლებით მივიღებთ ნიტრონიუმის ტეტრაფთორბორატს (NO₂BF₄, CAS#13826-86-3). აღნიშნული მარილი ისეთივე აქტიურია როგორც NO₂⁺, მაგრამ თერმულად მდგრადია და იშლება მხოლოდ დაახლ. 180 °C ტემპერატურის დროს. (დაშლის პროდუქტებს წარმოადგენენ NO₂F და BF₃. NO₂BF₄ ბევრი ორგანული ნივთიერების ნიტრირებისათვის გამოიყენება. განსაკუთრებულად შეიძლება აღინიშნოს არენებისა და ჰეტეროციკლური ნივთიერებების ნიტრირება. NO₂⁺ ჯგუფის აგრესიულობის შემდგომი გაზრდა შესაძლებელია ძლიერი მჟავებით, რომლებიც "ზე-ელექტროფილურ" HNO₂²⁺-ს წარმოქმნიან.

საფრთხე

N₂O₅ ძლიერი მჟანგავია, რომელიც ბევრ ამონიუმის მარილთან და ორგანულ ნაერთთან ფეთქებად ნარევებს ქმნის. მისი დაშლისას კი ძლიერ ტოქსიკური აზოტის დიოქსიდი გამოიყოფა

სქოლიო

↑ M.H. Deville (1849). „Note sur la production de l'acide nitrique anhydre“. Compt. Rend. 28: 257–260.
↑ ^2.0 ^2.1 Jai Prakash Agrawal (19 April 2010). High Energy Materials: Propellants, Explosives and Pyrotechnics. Wiley-VCH, გვ. 117–. ISBN 978-3-527-32610-5. ციტირების თარიღი: 20 September 2011.
↑ ^3.0 ^3.1 თარგი:Holleman&Wiberg
↑ (1950) Nitrogen(V) Oxide, Inorganic Syntheses, გვ. 78–81.
↑ Talawar, M. B.; et al. (2005). „Establishment of Process Technology for the Manufacture of Dinitrogen Pentoxide and its Utility for the Synthesis of Most Powerful Explosive of Today—CL-20“. Journal of Hazardous Materials. 124: 153–64. doi:10.1016/j.jhazmat.2005.04.021.

[1] M.H. Deville (1849). „Note sur la production de l'acide nitrique anhydre“. Compt. Rend. 28: 257–260.

[b1-2] 2.0 ^2.1 Jai Prakash Agrawal (19 April 2010). High Energy Materials: Propellants, Explosives and Pyrotechnics. Wiley-VCH, გვ. 117–. ISBN 978-3-527-32610-5. ციტირების თარიღი: 20 September 2011.

[Holl-3] 3.0 ^3.1 თარგი:Holleman&Wiberg

[4] (1950) Nitrogen(V) Oxide, Inorganic Syntheses, გვ. 78–81.

[5] Talawar, M. B.; et al. (2005). „Establishment of Process Technology for the Manufacture of Dinitrogen Pentoxide and its Utility for the Synthesis of Most Powerful Explosive of Today—CL-20“. Journal of Hazardous Materials. 124: 153–64. doi:10.1016/j.jhazmat.2005.04.021.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]