Ossidi dell’azoto: ossido nitrico, nitroso,

Gli ossidi dell’azoto indicati come NOx si formano durante la combustione ed in essi l’azoto presenta numero di ossidazione che va da +1 a +5. Gli ossidi dell’azoto sono responsabili dello smog e contribuiscono alle piogge acide e alla formazione di ozono troposferico che può danneggiare gli ecosistemi, la vita animale e vegetale.

Tabella degli ossidi dell’azoto

In tabella sono riportati gli ossidi dell’azoto

Ossido Nome Numero di ossidazione dell’azoto Aspetto fisico
N2O monossido di diazoto

+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

Ossido nitroso

L’ossido nitroso fa parte di un gruppo degli ossidi dell’azoto e 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.

Ossido nitrico

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

Ossido di azoto

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.

Triossido di diazoto

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

triossido di diazoto
triossido di diazoto

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.

Pentossido di diazoto

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

pentossido di diazoto
pentossido di diazoto

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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