-
五氧化二氮
鎖定
- 中文名
- 五氧化二氮
- 別 名
- 硝酐
- 化學式
- N₂O₅
- 分子量
- 108
- CAS登錄號
- 10102-03-1
五氧化二氮分子結構
五氧化二氮分子是平面形分子,分子中存在離域π鍵。
五氧化二氮分子中主要為sp2雜化,含有6個σ鍵和2個三原子四電子離域π鍵。因此圖1中四個氧原子(除了中間那個以外)實際上是等價的。一般地,在標況下,五氧化二氮為無色固體,在漫射光和280K以下穩定,在氣態時不穩定。
通常認為,固體狀態下,他由兩種離子構成:NO2+(硝酰陽離子)和 NO3-(硝酸根離子),其中陽離子呈直線型,鍵長115pm,陰離子呈三角形,鍵長122pm,陰陽離子的中心N原子間距為273pm,且陽離子垂直於陰離子所在平面。這種物質稱為硝酸硝鎓。
五氧化二氮基本特性
低温時N2O5為白色鱗片狀結晶,密度為1.642g/cm3,熔點30℃
[4]
,在室温下有昇華現象。隨着温度的上升,白色晶體逐漸變為淺黃、橘黃,甚至棕褐色,45℃左右呈液態並分解釋放出氧氣和二氧化氮等,若遇高温或可燃性物質,就會發生爆炸。純品N2O5在0℃環境下10d分解一半,在20℃環境下10h可分解一半,在-60℃以下環境中可存儲1a。
[3]
五氧化二氮毒性
五氧化二氮很容易潮解,而且在10℃以上能分解生成毒氣二氧化氮及氧氣,但在-10℃以下時較穩定。遇高温及易燃物品,會引起燃燒爆炸。由五氧化二氮引起的火災,可使用水或泡沫進行撲滅。且五氧化二氮屬強氧化劑,與水反應生成強酸。
[1]
五氧化二氮用途
用作硝化劑、氧化劑。
五氧化二氮製法原理
2NO₂+O₃=N₂O₅+O₂
用十氧化四磷(習慣上稱五氧化二磷)使硝酸脱水可得:4HNO3+P₄O₁₀=2N2O5+4HPO3
五氧化二氮製造研究進展
1840年,H.st.c.Devil用乾燥的氯氣通入無水硝酸銀中,首次製備了固體N2O5。R.We-ber等人相繼研究了用濃硝酸與五氧化二磷反應制造N2O5的方法,這是迄今最方便,最廣泛用於實驗室製造N2O5的方法。自本世紀20年代開始,又出現了用低價氮的氧化物(NO、N2O3、N2O4)臭氧化法制備N2O5,特別是以N2O4作為原料,因其較穩定,便於貯存、運輸,用它經臭氧化法制備N2O5得到了一定程度的發展,據悉,目前已有實現大規模生產的趨勢。除上述主要的製造方法外,其他的化學方法也有報道,如苦味酸法[5],五氟化溴法[6],三氧化硫脱水法[7]等。80年代開始,英、美、俄等國相繼發展和完善了電解法制備N2O5的工藝過程,採用該法得到的N2O5硝酸溶液可直接用硝化過程。這是N2O5製造歷史上的一次飛躍,使得N2O5方便、廉價地大規模工業化生產成為可能。
[2]
- 參考資料
-
- 1. 二氧化硫,二氧化氮,一氧化氮,五氧化二氮 .搜狐[引用日期2017-03-01]
- 2. 葛忠學, 杜渭松, 寧斌科,等. 電化學生產五氧化二氮的研究進展[J]. 火炸藥學報, 1998, 21(2):56-58.
- 3. 黃衞華. 硝化劑五氧化二氮的合成與放大[J]. 上海航天, 2003, 20(2):56-59.
- 4. 張學銘.《化學小詞典》:汕頭大學出版社,1998:第29頁