Окси́д азо́та(V) (пентаокси́д азота, пентаоксид диазо́та, нитра́т нитри́ла, нитрат нитро́ния, азо́тный ангидри́д), химическая формула N2O5 — высший оксид азота.
Представляет собой бесцветные, очень летучие кристаллы. Разлагается при комнатной температуре, стабилен при температуре ниже При этой температуре также существенно снижается его летучесть.
Взаимодействует с органическими веществами и полимерами, поэтому его хранят в стеклянной посуде.
В газообразном состоянии азотный ангидрид состоит из отдельных молекул, строение которых отвечает формуле O2N-O-NO2 и имеет неплоскую структуру. Кристаллы образованы ионами NO2^+ и NO3^-.
Впервые получен французским физикохимиком Сен-Клер Девилем в 1849 г. действием газообразного хлора на нитрат серебраhttps://www.britannica.com/biography/Henri-Etienne-Sainte-Claire-Deville Henri-Étienne Sainte-Claire Deville. // «Brinannica»..
Получение Путём дегидратации азотной кислоты HNO3 с помощью оксида фосфора(V) P2O5:
2 HNO3 + P2O5 -> 2 HPO3 + N2O5.
Пропусканием сухого хлора над сухим нитратом серебра:
4 AgNO3 + 2 Cl2 -> 4 AgCl + 2N2O5 + O2 ^,
(по другим данным, при этой реакции будет образовываться хлорид серебра и хлорнитрат).
Вариант лабораторного получения — реакция нитрата лития LiNO3 и пентафторида брома BrF5 в соотношении свыше стехиометрического 3:1. В результате реакции сначала образуется фторид нитрила FNO2, который далее реагирует с избытком нитрата литияWilliam W. Wilson and Karl O. Christe (1987): «Dinitrogen Pentoxide. New Synthesis and Laser Raman Spectrum». Inorganic Chemistry, volume 26, pages 1631—1633.:
BrF5 + 3 LiNO3 -> 3 LiF + BrONO2 + O2 + 2 FNO2, FNO2 + LiNO3 -> LiF + N2O5.
Путём взаимодействия оксида азота(IV) с озоном:
2 NO2 + O3 -> N2O5 + O2 ^.
С 1983 года промышленное получение в основном осуществляется электролизом азотной кислоты в присутствии тетроксида диазота:
2 HNO3 -> N2O5 + H2O.
Химические свойства Представляет собой типичный кислотный оксид. Вещество легко возгоняется и крайне неустойчиво. Разложение может происходить со взрывом, часто — без видимых побудительных причин:
2 N2O5 -> 4 NO2\uparrow + O2\uparrow.
Бурно реагирует с водой с образованием азотной кислоты:
N2O5 + H2O -> 2 HNO3.
Взаимодействует со щелочами с образованием соответствующих нитратов:
N2O5 + 2 NaOH -> 2 NaNO3 + H2O.
Является сильным окислителем:
N2O5 + Na -> NaNO3 + NO2 ^, N2O5 + I2 -> I2O5 + N2 ^.
При взаимодействии с гемиоксидом хлора при охлаждении жидким воздухом образует нитрат хлора:
Cl2O + N2O5 -> 2ClNO3.
При взаимодействии с хлороводородом образуется хлорид нитрилаRobert A. Wilkins Jr. and I. C. Hisatsune (1976): «The Reaction of Dinitrogen Pentoxide with Hydrogen Chloride». Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, volume 15, issue 4, pages 246—248. :
N2O5 + HCl -> HNO3 + NO2Cl.
При высоких температурах от 600 до 1100 К (327—827 °C) пятиокись азота разлагается двумя последовательными стехиометрическими полуреакциями:
N2O5 -> NO2 + NO3, 2 NO3 -> 2 NO2 + O2.
Применение Растворы азотного ангидрида в неполярных растворителях, например, в четырёххлористом углероде применяются в качестве мягкого нитрующего агента, который в ряде случаев может быть заменён более удобным в обращении тетрафторборатом нитрила NO2BF4.
Физиологическое действие и меры безопасности Как и другие оксиды азота, оксид азота(V) в высоких концентрациях токсичен. Является сильным окислителем.
Работа с N2O5 требует осторожности, поскольку при обычных условиях его реакции могут протекать достаточно быстро с обильным выделением газообразных веществ.
Взрывоопасен при смешивании с органическими веществами. Кроме того, при разложении он даёт ядовитый оксид азота(IV) NO2.
Примечания
Литература
Категория:Оксиды азота Категория:Кислотные оксиды Категория:Ядовитые вещества Категория:Сигнальные молекулы газообразных веществ