აზოტოვანი ოქსიდი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
აზოტოვანი ოქსიდი
აზოტოვანი ოქსიდი: ქიმიური ფორმულა
ზოგადი
ფიზიკური თვისებები
მდგომარეობა (სტ. პირ.)უფერო აირი
სიმკვრივე1.3402 გ დმ−3 /სმ³
თერმული თვისებები
დნობის ტემპერატურა−164 °C
დუღილის ტემპერატურა−152 °C
ქიმიური თვისებები
ხსნადობა წყალში0.0098 გ/100მლ (0 °C)
0.0056 გ/100მლ (20 °C) /100 მლ
კლასიფიკაცია
CAS 10102-43-9
PubChem145068
EINECS233-271-0
SMILES[N]=O
RTECSQX0525000

აზოტოვანი ოქსიდი (აზოტის ოქსიდი[1] ან აზოტის მონოქსიდი) — უფერო აირი, ქიმიური ფორმულით . წარმოადგენს აზოტის ერთ-ერთ მთავარ ოქსიდს. აზოტოვანი ოქსიდი თავისუფალი რადიკალია, რაც ნიშნავს, რომ მას გააჩნია თავისუფალი ელექტრონი, რაც ხანდახან ქიმიურ ფორმულაში წერტილით გამოიხატება: ·NO. აზოტოვანი ოქსიდი ასევე ჰეტერობურთვული დიატომური მოლეკულაა. კლასი, რომელმაც მკვლევარებს უბიძგა ადრეული მოლეკულური ორბიტალური თეორიის ჩამოყალიბებისაკენ.[2]

წარმოადგენს მნიშვნელოვან შუალედურ პროდუქტს ქიმიურ ინდუსტრიაში. წარმოიქმნება შიდაწვის ძრავებში და ასევე ატმოსფეროში ჭექაქუხილის დროს. ძუძუმწოვრებში, ადამიანის ჩათვლით, აზოტოვანი ოქსიდი სასიგნალო მოლეკულას წარმოადგენს მრავალ ფიზიოლოგიურ თუ პატოლოგიურ პროცესებში.[3] 1992 წელს დასახელებული იყო როგორც წლის მოლეკულა.[4] 1998 წლის ნობელის პრემია მედიცინაში ან ფიზიოლოგიაში გადაცემულ იქნა აზოტოვანი ოქსიდის როლის აღმოჩენისათვის კარდიოვასკულარულ სასიგნალო სისტემაში.

აზოტოვანი ოქსიდი არ უნდა აგვერიოს აზოტის ქვეოქსიდში (N2O), საერთო ანესთეზიაკში, ან აზოტის დიოქსიდში (NO2), ყავისფერ ტოქსიკურ აირში და ერთერთ უმთავრეს ჰაერის დამაბინძურებელში.

რეაქციები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ორ- და სამ- ატომიან მოლეკულებთან[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

გათხევადებისას აზოტოვანი ოქსიდი განიცდის დიმერიზაციას დიაზოტის დიოქსიდამდე, მაგრამ ასოციაცია სუსტია და შექცევადი. N-N ბმის სიგრძე კრისტალურ NO-ში შეადგენს 218 პმ-ს, თითქმის ორჯერ მეტს, ვიდრე N-O ბმის სიგრძეა.[2]

იმის გამო, რომ ·NO-ის ფორმაციის სითბო ენდოთერმულია, NO შეიძლება დაიშალოს შემადგენელ ელემენტებად. მანქანის კატალიზური გარდამქმნელი (ე.წ. კატალიზატორი) იყენებს მოლეკულის ამ თვისებას შემდეგ რეაქციაში:

2 NO → O2 + N2.

ჟანგბადთან შეერთებისას გარდაიქმნება აზოტის დიოქსიდად:

2 NO + O2 → 2 NO2.

ითვლება, რომ ეს გარდაქმნა ONOONO შეულედური პროდუქტის წარმოქმნით ხდება.

აზოტოვანი ოქსიდი იერთებს წყალს აზოტოვანი მჟავის წარმოქმნით (HNO2). ფიქრობენ, რომ რეაქცია მიმდინარეობს შემდეგნაირად:

4 NO + O2 + 2 H2O → 4 HNO2.

აზოტოვანი ოქსიდი რეაქციაში შედის ფთორთან, ქლორთან და ბრომთან შესაბამისი ნიტროზილის ჰალიდების წარმოქმნით. მაგ ნიტროზილის ქლორიდი:

2 NO + Cl2 → 2 NOCl.

რეაქციაში შედის NO2-თან, რომელიც ასევე თავისუფალ რადიკალს წარმოადგენს და წარმოქმნის მუქ ლურჯ დიაზოტის ტრიოქსიდს[2]

NO + NO2 ⇌ ON−NO2.

ორგანული ქიმია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

აზოტოვანი ოქსიდის მიერთებას სხვა მოლეკულასთან ჩვეულებრივ ნიტროზილაციას უწოდებენ. ის შედის რეაქციაში აცეტონთან და ალკოქსიდთან და წარმოქმნის დაზენიუმდიოლატს ან ნიტროზოჰუდროქსილამინს და მეთილაცეტატს:[5]

Traube reaction

ეს რეაქცია, რომელიც დაახლოებით 1898 წელს იქნა აღმოჩენილი, დღემდე ტოვებს აზოტოვან ოქსიდს როგორც კვლევებისათვის საინტერესო სფეროს. პირდაპირ რეაქციაში შედის ნატრიუმის მეთოქსიდთან და წარმოქმნის ნატრიუმის ფორმატს და აზოტის ქვეოქსიდს.[6]

კოორდინაციული კომპლექსები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

Searchtool-80%.png მთავარი სტატია: მეტალის ნიტროზილი.

აზოტოვანი ოქსიდი იერთებს გარდამავალ მეტალებს და წარმოქმნის კომპლექსებს, რომლებსაც მეტალის ნიტროზილი ეწოდებათ. ჩვეულებრივ ბმა წრფივია(M-NO).[2] ასევე შეუძლია იყოს ერთ-ელექტრონიანი ფსევდოჰალიდი. ასეთ კომპლექსებში M-N-O ჯგუფის გადახრა 120°-სა და 140°-ს შორის მერყეობს. NO ჯგუფს ასევე შეუძლია იყოს ხიდი მეტალის ცენტრებს შორის აზოტის ატომის გამოყენებით. ამ შემთხვევაში კომპლექსის გეომეტრია იცვლება მეტალიდან მეტალამდე.

წარმოება და მიღება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ქარხნული წესით აზოტოვანი ოქსიდი მიიღება ამიაკის დაჟანგვით 750–900 °C (ჩვეულებრივ 850 °C) ტემპერატურის დროს პლატინის კატალიზატორის თანაობისას:

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O

კატალიზატორის გარეშე აზოტისა და ჟანგბადის გარეშე რეაქცია ენდოთერმულია და მიმდინარეობს მაღალ ტემპერატურაზე (>2000 °C) ელვის დროს. ამ გზას პრაქტიკული გამოყენება არ გააჩნია (იხ. ბირკლენდ-აიდის პროცესი):

N2 + O2 → 2 NO

ლაბორატორიული მეთოდები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ლაბორატორიაში აზოტოვანი ოქსიდს ჩვეულებრივ განზავებული აზოტმჟავის სპილეძით აღდგენით მიიღება:

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

ალტერნატიული გზები ჩვეულებრივ მიმართავენ აზოტოვანი მჟავის აღდგენას, ნატრიუმის ნიტრიტის ან კალიუმის ნიტრიტის სახით:

2 NaNO2 + 2 NaI + 2 H2SO4 → I2 + 4 NaHSO4 + 2 NO
2 NaNO2 + 2 FeSO4 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2 NaHSO4 + 2 H2O + 2 NO
3 KNO2 + KNO3 + Cr2O3 → 2 K2CrO4 + 4 NO

რკინის(2) სულფატის გზა ყველაზე მარტივია და გამოიყენება დაწყებითი სკოლების ლაბორატორიულ ექსპერიმენტებში. ასევე გამოიყენება ე.წ. ნონოატის კლასის ნივთიერებები.

აღმოჩენა და სხვა ფაქტები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

აზოტოვანი ოქსიდი (თეთრი) პუნოფიტალურ უჯრედებში. აღმოჩენილია DAF-2-ის საშუალებით (დიამინოფლუორესცეინ დიაცეტატი)

აზოტოვანი ოქსიდის კონცენტრაცია შეიძლება დადგენილ იქნას ქემილუმინესცენციის რეაქციით, რომელშიც გამოიყენება ოზონი..[7] გამოსაკვლევი აირი ირევა დიდი რაოდენობის ოზონთან. აზოტოვანი ოქსიდი ურთიერთქმედებს ოზონთან ჟანგბადისა და აზოტის დიოქსიდის წარმოქმნით. რეაქციას თან ახლავს ქემილუმინესცენცია:

NO + O3 → NO2 + O2 +

რომლის რაოდენობაც შეიძლება დადგენილ იქნას ფოტოდეტექტორის საშუალებით. გამოსხივებული ნათების რაოდენობა ნიმუშში აზოტოვანი ოქსიდის რაოდენობის პირდაპირპროპორციულია.

ლიტერატურა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. IUPAC nomenclature of inorganic chemistry 2005. PDF.
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements, 2nd, Butterworth-Heinemann. ISBN 0-08-037941-9. 
  3. Hou, YC; Janczuk, A; Wang, PG (1999). "Current trends in the development of nitric oxide donors". Current Pharmaceutical Design 5 (6): 417–41. PMID 10390607.
  4. Culotta, Elizabeth; Koshland, Daniel E. Jr (1992). "NO news is good news". Science 258 (5090): 1862–1864. . PMID 1361684.
  5. Traube, Wilhelm (1898). "Ueber Synthesen stickstoffhaltiger Verbindungen mit Hülfe des Stickoxyds" (German). Justus Liebig's Annalen der Chemie 300: 81–128. .
  6. Derosa, Frank; Keefer, Larry K.; Hrabie, Joseph A. (2008). "Nitric Oxide Reacts with Methoxide". The Journal of Organic Chemistry 73 (3): 1139–42. . PMID 18184006.
  7. Fontijn, Arthur.; Sabadell, Alberto J.; Ronco, Richard J. (1970). "Homogeneous chemiluminescent measurement of nitric oxide with ozone. Implications for continuous selective monitoring of gaseous air pollutants". Analytical Chemistry 42 (6): 575–579. .