從熱力學上講,這個反應肯定是可以發生的,因為NO2是強氧化劑,NH3則有一定的還原性:
8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O
(或者8NH3 + 3N2O4 → 7N2 + 12H2O)
提醒:中學化學中一般不要把所謂的NO2當作純淨物,一定要記住裡面肯定含有N2O4,實際上常溫下N2O4含量更高,銅和中等濃度硝酸反應生成的氣體,通常可看作NO、NO2和N2O4的混合物。
但從動力學上講,常溫和沒有催化劑的情況下,該反應可以認為基本不發生(反應速率極慢),這與氨氧化反應需要純氧並點燃(氨在純氧中燃燒),或者催化劑(氨的催化氧化制NO和硝酸)並保持一定溫度(工業上是800攝氏度左右)是類似的。
在存在水的情況下,NO2溶於水生成硝酸和亞硝酸(歧化反應):
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
亞硝酸在濃度較高的情況下發生分解或者進一步歧化:
2HNO2 → H2O + NO↑ + NO2↑
3HNO2 → HNO3 + 2NO↑ + H2O
將上述反應合寫,就得到(嚴格說來此化學方程式不宜用等號,宜用箭頭,因為不是唯一反應):
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
這就是中學化學課本上二氧化氮溶於水的反應。
但如果同時存在NH3,則HNO3和HNO2都能與NH3成鹽:
NH3 + HNO3 → NH4NO3
NH3 + HNO2 → NH4NO2
低溫到常溫下,硝酸銨和亞硝酸銨都有一定的穩定性,因此在存在水的情況下,二者在常溫下反應可能得到硝酸銨和亞硝酸銨。
提醒:用大試管收集一試管NO2,倒立在水槽中,是剩不下1/3體積氣體的,原因在於:1、常溫下不可能收集到純NO2,只能得到NO2和N2O4的混合物,而且以N2O4為主;2、大量水和少量NO2的反應主要是2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2,因為低濃度的HNO2也有一定的穩定性。
如果用還原性更強的肼(聯氨)代替氨,則反應在常溫下即可自發發生並放出大量的熱,液態肼和液態四氧化二氮自發反應燃燒,大量放熱併產生大量的氣體:
2N2H4 + N2O4 → 3N2↑ + 4H2O
此反應可用於火箭推進。
從熱力學上講,這個反應肯定是可以發生的,因為NO2是強氧化劑,NH3則有一定的還原性:
8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O
(或者8NH3 + 3N2O4 → 7N2 + 12H2O)
提醒:中學化學中一般不要把所謂的NO2當作純淨物,一定要記住裡面肯定含有N2O4,實際上常溫下N2O4含量更高,銅和中等濃度硝酸反應生成的氣體,通常可看作NO、NO2和N2O4的混合物。
但從動力學上講,常溫和沒有催化劑的情況下,該反應可以認為基本不發生(反應速率極慢),這與氨氧化反應需要純氧並點燃(氨在純氧中燃燒),或者催化劑(氨的催化氧化制NO和硝酸)並保持一定溫度(工業上是800攝氏度左右)是類似的。
在存在水的情況下,NO2溶於水生成硝酸和亞硝酸(歧化反應):
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
亞硝酸在濃度較高的情況下發生分解或者進一步歧化:
2HNO2 → H2O + NO↑ + NO2↑
3HNO2 → HNO3 + 2NO↑ + H2O
將上述反應合寫,就得到(嚴格說來此化學方程式不宜用等號,宜用箭頭,因為不是唯一反應):
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
這就是中學化學課本上二氧化氮溶於水的反應。
但如果同時存在NH3,則HNO3和HNO2都能與NH3成鹽:
NH3 + HNO3 → NH4NO3
NH3 + HNO2 → NH4NO2
低溫到常溫下,硝酸銨和亞硝酸銨都有一定的穩定性,因此在存在水的情況下,二者在常溫下反應可能得到硝酸銨和亞硝酸銨。
提醒:用大試管收集一試管NO2,倒立在水槽中,是剩不下1/3體積氣體的,原因在於:1、常溫下不可能收集到純NO2,只能得到NO2和N2O4的混合物,而且以N2O4為主;2、大量水和少量NO2的反應主要是2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2,因為低濃度的HNO2也有一定的穩定性。
如果用還原性更強的肼(聯氨)代替氨,則反應在常溫下即可自發發生並放出大量的熱,液態肼和液態四氧化二氮自發反應燃燒,大量放熱併產生大量的氣體:
2N2H4 + N2O4 → 3N2↑ + 4H2O
此反應可用於火箭推進。