Stickstoffdioxid

Stickstoffdioxid, NO₂, ist ein rotbraunes, stechend chlorähnlich riechendes Gas, das leicht verflüssigt werden kann und als Spurengas in der Atmosphäre mit den höchsten Werten in Bodennähe vorkommt.

Inhaltsverzeichnis

1 Eigenschaften
2 Herstellung
3 Verwendung
4 Sicherheitshinweise
5 Siehe auch
6 Quellen

[Bearbeiten] Eigenschaften

Die kritische Temperatur für NO₂ beträgt 157,8 °C und der kritische Druck liegt bei 10 MPa.

Oberhalb von 200 °C zerfällt NO₂ in O₂ und NO, zusätzlich ist es relativ gut löslich in Wasser, stark oxidierend und hat einen stechenden Geruch. Das rotbraune paramagnetische NO₂ wirkt stark oxidierend und steht mit dem diamagnetischen farblosen Distickstofftetroxid N₂O₄ im Gleichgewicht, wobei sich dieses Gleichgewicht mit zunehmender Temperatur nach links verschiebt:

$\mathrm{2\,NO_2 \ \rightleftharpoons \ N_2O_4 \quad \Delta H=-57~{\rm kJ/mol }}$

N₂O₄ und NO₂ verhalten sich wie das gemischte Anhydrid der Salpetersäure und der Salpetrigen Säure. Mit Alkalihydroxidlösungen bilden sie Nitrate und Nitrite, z. B:

$\mathrm{ 2\,NO_2 + 2\,NaOH \ \rightarrow \ NaNO_2 + NaNO_3 +H_2O}$

Bei der Einleitung von NO₂ in Wasser erfolgt Disproportionierung zu Salpetersäure und salpetriger Säure, wobei letztere in der sauren Lösung zu NO₂, NO und Wasser zerfällt.

In Anwesenheit von Luft wird NO zu NO₂ oxidiert, so dass letztlich das gesamte eingeleitete NO₂ in Salpetersäure überführt wird:

$\mathrm{4\,NO_2 + O_2 + 2 \, H_2O \ \rightarrow\ 4\,HNO_3}$

[Bearbeiten] Herstellung

Labortechnisch kann NO₂ durch Erhitzen von Schwermetallnitraten hergestellt werden. Technisch wird es als Zwischenprodukt bei der Salpetersäuresynthese durch Luftoxidation von NO gewonnen. Außerdem entsteht es bei der Reaktion von Salpetersäure mit Kupfer, da diese Säurereaktion nicht unter Bildung von Wasserstoff abläuft.

[Bearbeiten] Verwendung

Stickstoffdioxid wird zur Herstellung von Salpetersäure verwendet, wozu es in Wasser eingeleitet wird und mit diesem reagiert. Sein Dimer Distickstofftetroxid wird in der Raketentechnik als Oxidationsmittel verwendet.

[Bearbeiten] Sicherheitshinweise

Stickstoffdioxid ist hochgiftig und wird in geringen Konzentrationen kaum wahrgenommen. Eingeatmetes Stickstoffdioxid löst Kopfschmerzen und Schwindel aus. Höhere Konzentrationen können Atemnot und Lungenödeme auslösen.