Лисий хвост химия доклад

Обновлено: 19.05.2024

Окси́д азо́та(IV) (диоксид азота, бурый газ) NO₂ — газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом.

В обычном состоянии NO₂ существует в равновесии со своим димером N₂O₄. Склонность к его образованию объясняется наличием в молекуле NO₂ неспаренного электрона. При температуре ниже −12 °C белые кристаллы состоят только из молекул N₂O₄, при температуре 140 °C диоксид азота состоит только из молекул NO₂, он очень тёмного, почти чёрного цвета. В точке кипения NO₂ представляет из себя красно-бурую жидкость, содержащую около 0,1 % NO₂.

Содержание

Получение

В лаборатории NO₂ обычно получают воздействием концентрированной азотной кислотой на медь:

Также его можно получить термическим разложением нитрата свинца, однако при проведении реакции следует соблюдать осторожность:

Химические свойства

Кислотный оксид, ему соответствуют азотная и азотистая кислоты. NO₂ отличается высокой химической активностью. Он взаимодействует с неметаллами (фосфор, сера и углерод горят в нём). В этих реакциях NO₂ — окислитель:

Окисляет SO₂ в SO₃ — на этой реакции основан нитрозный метод получения серной кислоты:

При растворении оксида азота(IV) в воде образуются азотная и азотистая кислоты (реакция диспропорционирования):

Поскольку азотистая кислота неустойчива, при растворении NO₂ в тёплой воде образуются HNO₃ и NO:

Если растворение проводить в избытке кислорода, образуется только азотная кислота (NO₂ проявляет свойства восстановителя):

При растворении NO₂ в щелочах образуются как нитраты, так и нитриты:

Применение

В производстве серной и азотной кислот, в качестве окислителя в жидком ракетном топливе и смесевых взрывчатых веществах.

Физиологическое действие

Оксид азота (IV) высоко токсичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких.

Название

Вредное воздействие

Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьезную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек.

Диоксид азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.

В специальной литературе также указывается на то, что воздействие на организм человека диоксида азота снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание тканей, особенно у детей. Усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований.

Образующаяся в результате взаимодействия диоксида азота с водой азотная кислота является сильным коррозионным агентом.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

лисий хвост — сущ., кол во синонимов: 4 • глашник (5) • дивий бор (3) • пальма (53) • … Словарь синонимов

лисий хвост — (дым желтоватого цвета вследствие содержания в выбросах ТЭС оксидов азота) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN red smoke … Справочник технического переводчика

Лисий хвост — Устар. Ирон. Хитрый, лицемерный человек. Не волчий зуб, так лисий хвост. Пошли юлить подьячие, С покупкой поздравлять! Да не таков Ермил Ильич… Копейки не дал им! (Некрасов. Кому на Руси жить хорошо). Я уж стал бояться, как бы они [мужики] бить… … Фразеологический словарь русского литературного языка

Лисий хвост — см. Алопекурус … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Лисий хвост (растение) — У этого термина существуют и другие значения, см. Лисий хвост. Не следует путать с Лисохвост. ? Пальма Лисий хвост … Википедия

Лисий хвост, да волчий рот. — см. И волчий рот, и лисий хвост … В.И. Даль. Пословицы русского народа

И волчий рот, и лисий хвост. — Лисий хвост, да волчий рот. И волчий рот (зубы), и лисий хвост. См. ПРЯМОТА ЛУКАВСТВО … В.И. Даль. Пословицы русского народа

Диоксид азота – один из самых распространенных загрязнителей атмосферы на сегодняшний день, играющий немалую роль в образовании смога и кислотных осадков. Давайте рассмотрим, что представляет собой это вещество и чем оно опасно для человека.

Диоксид азота: формула, характеристики

Двуокись азота – неорганическое соединение состава NO₂. Представляет собой газ желто-бурого цвета. В условиях низких температур становится бесцветным. При температуре большей, чем 150°С, происходит диссоциация диоксида на оксид азота и кислород.

Данное соединение характеризуется специфическим запахом, который в значительных концентрациях становится удушливым. Имеет высокую химическую активность. Взаимодействует с неметаллами, в реакциях с которыми выступает окислителем. При контакте с водой превращается в азотную кислоту, со щелочной средой – образует нитриты и нитраты.

Получение диоксида азота в лабораторных условиях

В лабораториях двуокись азота в основном получают путем воздействия концентрированной азотной кислоты на медь:

Кроме того, соединение образуется при термическом разложении нитрата свинца.

В промышленных условиях применяется при производстве азотной и серной кислот, в качестве нитрующего агента для получения безводных нитратов и в роли окислителя в смесевых взрывчатых веществах и жидком ракетном топливе.

Антропогенные источники выбросов диоксида азота

Более 90% от общего количества выбросов оксидов азота попадают в воздушную среду при сжигании различных видов топлива. Начальной формой является NO, который, находясь в воздухе, окисляется кислородом при высокой температуре до NO₂.

Основные источники, влияющие на выброс диоксида азота в атмосферу:

автотранспортные средства, выхлопные газы которых вносят наибольший вклад в концентрацию вещества в городском воздухе;
теплоэлектростанции;
промышленные предприятия, в частности, нефтепромышленной и металлургической отрасли, а также заводы, производящие азотную кислоту и различные удобрения;
сжигание твердых отходов (в частности, на мусоросжигательных заводах).

Санитарно-гигиенические характеристики

Среди всех окислов группы NOx самым опасным для окружающей среды и человека является именно диоксид азота. Класс опасности – второй. Это значит, что NO₂ относится к высокоопасным веществам. Предельно допустимая максимально-разовая концентрация (ПДК) диоксида азота в воздухе населенных пунктов равна 0,085 мг/м 3 , среднесуточная – 0,04.

Для воздуха рабочей зоны установлены другие нормативные значения. Так, значение предельно допустимой концентрации (ПДК р. з.) составляет 2 мг/м 3 соединения (диоксид азота). Класс опасности – третий. То есть NO₂ отнесен к опасным веществам.

Диоксид азота: влияние на человека

Вещество характеризуется высокой токсичностью. Диоксид азота в воздухе, даже находясь в относительно небольших концентрациях, способен приводить к существенным изменениям в организме человека. Является острым раздражителем, а также характеризуется общетоксическим действием. Воздействует в основном на органы дыхательной системы. В зависимости от концентраций наблюдаются различные последствия - от слабого раздражения слизистых оболочек глаз и носа до отека легких. Также может приводить к изменениям состава крови, в частности, способствует уменьшению содержания гемоглобина. Ниже рассмотрим подробнее некоторые из эффектов, которые способен вызывать у человека диоксид азота.

Влияние на обоняние

Даже если концентрация диоксида азота будет невысокой, люди способны ощущать его специфический запах. Пороговым значением фиксации газа в воздухе для человека считается 0,23 мг на куб. метр. Но при вдыхании диоксида азота в течение 10 минут теряется способность ощущать его запах, что говорит о негативном воздействии на обоняние, выражающемся в его ослаблении. При этом наблюдаются неприятная сухость в горле и раздражение слизистой, которые проходят при концентрации, превышающей пороговое значение обнаружения в 15 раз. Однако на смену приходят другие, более серьезные симптомы, означающие негативное воздействие двуокиси азота на органы дыхания.

Влияние диоксида азота на зрение

Одним из последствий комплексного воздействия на слизистые оболочки является ухудшение способности человека видеть в сумерках. Теряется возможность приспособления к отсутствию света. Пороговая концентрация по изменению световой чувствительности глаза составляет 0,14 мг на куб. метр. Учитывая то, что значение обонятельного восприятия почти в два раза выше, можно говорить о способности газа негативно воздействовать и при этом оставаться незамеченным.

Влияние на органы дыхания

При относительно невысоких концентрациях диоксид азота в атмосфере способен нарушать дыхание. Так, уже при содержании его в воздухе 0,056 мг на куб. метр у здорового человека наблюдается повышение сопротивления дыхательных путей. Согласно информации Всемирной Организации Здравоохранения, у людей, страдающих хроническими заболеваниями дыхательной системы, данные симптомы наблюдаются уже при содержании NO₂ в воздухе, равном 0,04 мг на куб. метр.

Результатом воздействия больших концентраций оксидов азота может быть отек легких. Это объясняется следующим. При попадании в организм и взаимодействии с влагой диоксид и оксид азота образуют азотистую и азотную кислоты, разъедающие стенки альвеол легких. Они, как и кровеносные капилляры, становятся легко проницаемыми. В результате сыворотка крови попадает в полость легких. При вдыхании воздух с жидкостью образуют пену, которая нарушает нормальный газообмен, что приводит к возникновению отека легких.

При длительном воздействии окисей азота человек становится более восприимчивым к патогенам, которые вызывают болезни дыхательных путей. Ухудшается сопротивляемость легких к бактериям, расширяются альвеолы, клетки в корешках бронхов, чаще наблюдаются бронхиты, воспаление легких и пр.

У людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями и хроническими болезнями дыхательных путей, легче развиваются осложнения в случае возникновения кратковременных респираторных инфекций, поскольку у них больше развита чувствительность к прямым воздействиям такого соединения, как диоксид азота.

Влияние на человека: другие последствия

Азотистая кислота, образующаяся при взаимодействии с влагой в дыхательных путях, вступает в реакцию со щелочными компонентами тканей, превращаясь в результате в нитриты и нитраты. Воздействие этих веществ вызывает ряд негативных последствий. Так, нитриты, всасываясь в кровь, приводят к угнетению центральной нервной системы, образованию метгемоглобина, гемолизу, билирубинемии, расширяют кровеносные сосуды, снижают артериальное давление и пр. Нитраты же при нахождении в кишечнике способны трансформироваться в канцерогенные вещества - нитрозамины.

Согласно ряду литературных источников, воздействие двуокиси азота на организм человека снижает его сопротивляемость к заболеваниям, приводит к кислородному голоданию тканей. Особенно остро это проявляется у детей. Также диоксид азота способствует повышению действия канцерогенных веществ и возникновению в результате этого злокачественных новообразований.

Некоторые из исследователей связывают повышенную смертность от раковых и сердечно-сосудистых заболеваний в определенных районах с высоким содержанием NO₂ в воздушной среде.

Хроническое отравление диоксидом азота

Длительная работа в условиях присутствия диоксида азота в воздухе приводит к развитию хронических заболеваний, наиболее распространенными среди которых являются: трахеит, бронхит, перфорация носовой перегородки, пневмосклероз и др.

У детей, проживающих на территориях, где диоксид азота присутствовал в концентрациях 0,117-0,205 мг на куб. метр, выявлены изменения объема форсированного выдоха, повышение заболеваемости. Кроме того, в мазках крови наблюдались изменения в конфигурации лимфоцитов и моноцитов, увеличение резистентности эритроцитов.

Выводы

Как видим из вышеприведенного материала, азота диоксид в атмосферном воздухе может крайне негативно сказываться на организме человека. К сожалению, превышения допустимых концентраций этого вещества в воздухе – не редкость. Поэтому довольно актуальными на сегодняшний день являются вопросы, касающиеся разработки мероприятий, направленных на снижение выбросов диоксида азота в атмосферу, которые имеют как экологическое, так и санитарно-гигиеническое значение.

Химия

Азот находится в V подгруппе периодической системы Менделеева. В природе этот элемент существует в виде простого газа, встречается в свободном состоянии в воздухе (70−80% по объему), входит в состав сложных органических веществ (пептиды, белки). Оксиды азота (формула вещества будет зависеть от валентности) — бинарные соединения с кислородом.

Виды кислородных соединений азота

N2O — закись азота.
NO — монооксид (окись) азота.
N2O3 — азотистый ангидрид.
NO2 — диоксид азота.
N2O5 — азотный ангидрид.

Первые две формулы — несолеобразующие соединения, оставшиеся три относятся к солеобразующим веществам. Все оксиды этого неметалла ядовиты. Исключение — N2O, который обладает слабым наркотическим действием и применяется медиками в качестве наркозного средства.

Другие соединения — димер диоксида азота (сложная молекула, состоящая из двух мономолекул) с формулой N2O4, нитритный радикал NO3, и три малоустойчивых комбинации: NON3, NO2N3, N (NO2)3.

Описание и характеристики

Физические и химические свойства каждого подвида оксидов этой группы различны. Например, несолеобразующие соединения (закись и оксид азота 2-валентный) не вступают в реакции с кислотами, щелочами и водой. А солеобразующие взаимодействуют с этими соединениями, причем каждому из них соответствует определенная кислота. Например:

N2O3 — азотистая (HNO2) — нестойкое соединение, ее растворы окрашены в нежно-голубой цвет.
N2O — азотная (HNO3) — очень сильная кислота.

N2O — одновалентная смесь

При нормальных условиях — это газ, не имеющий цвета и запаха. При снижении температуры он меняет свое агрегатное состояние:

При -89°C он становится жидким.
При -91°C — затвердевает.

Соединение не отличается высокой устойчивостью — разлагается на кислород и азот:

Эта смесь значительно богаче по содержанию кислорода, чем обычный воздух, поэтому вещества, попадающие в нее, горят. Например, если поместить в сосуд, заполненный этим соединением, тлеющую лучину, то она сразу же вспыхнет. Гемиоксид получают путем термического разложения аммонийной селитры:

NH4NO3 → N2O + 2H2O.

Эта реакция протекает спокойно до 300 °C. При повышении температуры может произойти взрыв.

Монооксид (двухвалентный) — NO

Бесцветный газ. Имеет слабый запах, при вдыхании оставляет сладковатый привкус. При изменении температуры он переходит в другое агрегатное состояние:

При повышении до 151.8°C — становится жидким.
Понижение до -163.7°C сделает его твердым.

2NO + Cl2 → 2NOCL (нитрозилхлорид — газ красного цвета, очень токсичный, имеет резкий, удушливый запах);

В лабораториях NO получают путем воздействия на медь слабого раствора азотной кислоты:

3Cu + 8HNO3 → 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4H2O.

Примечание: в небольших дозах монооксид образуется при грозовых разрядах.

Газ с характерным запахом, тяжелее воздуха, легко сжижается. Имеет характерную окраску — рыжий цвет. Причем чем выше будет окружающая температура, тем более ярким окажется оттенок соединения.

Это солеобразующий оксид. При растворении в воде образует азотную и азотистую кислоты:

2NO2 + H2O → HNO3 (азотная кислота) + HNO2 (азотистая кислота).

При взаимодействии со щелочами он образует соли этих двух кислот:

2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O.

В промышленности NO2 получают при окислении монооксида азота (NO):

В лабораторных условиях его получают при реакции воздействия концентрированной азотной кислоты на металлы и неметаллы, а также разложением нитратов:

Cu + 4HNO3 → Cu (NO3)2 + 2NO2 + H2O;
S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O;
2Pb (NO3)2 → 2PbO + 4NO2 + O2.

Диоксид азота применяется для получения азотной кислоты.

Азотистый ангидрид N2O3

Это жидкость, окрашенная в темно-синий цвет. В нормальных условиях соединение неустойчиво (температура кипения всего 3,5°C), и разлагается на монооксид (NO) и диоксид (NO2). При охлаждении до -102°C становится твердым.

При взаимодействии с водой образует азотистую кислоту, которая, в свою очередь, распадается на монооксид и азотную кислоту (HNO3):

N2O3 + H2O → 2HNO2;
3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O (реакция идет при нагревании).

В реакциях со щелочами образуются соли азотистой кислоты:

N2O3 + 2NaOH → 2NaNO2 + H2O.

Получают азотистый ангидрид при охлаждении смеси монооксида и диоксида:

Примечание: азотистый ангидрид — промежуточный продукт, получаемый в производстве серной кислоты нитрозным способом. Сам же N2O3 никакого практического применения не имеет.

N2O5 — высший оксид

Пентаоксид диазота (или азотный ангидрид) — белое кристаллическое вещество, очень нестойкое (плавится при температуре 32,3°C). Какие химические реакции для него характерны:

Реакция взаимодействия с водой: N2O5 + H2O → 2HNO3.
Взаимодействие со щелочами: N2O5 + 2NaOH → 2NaNO3 + H2O.
Взаимодействие с перекисью водорода (H2O2) — результатом этой реакции станет образование HNO4 (надазотная кислота). Но этот процесс должен проводиться при низких температурах (-80°C).
Реакция разложения (часто протекает со взрывом): 2N2O5 → 4NO2 + O2.

Получают азотный ангидрид путем воздействия на безводную азотную кислоту, или же реакцией взаимодействия озона на NO2:

2HNO3 + P2O5 → N2O5 + 2HPO3 (метафосфорная кислота) — реакция проводится под воздействием температуры;
2NO2 + O3 → N2O5 + O2.

Азотный ангидрид — очень сильный окислитель, он бурно вступает в реакции со многими органическими соединениями. Однако практического применения это соединение не находит.

Да-да, первым по объему выбросов диоксида азота в атмосферу в больших городах является автотранспорт!

Негативное влияние диоксида азота на здоровье людей

В группе особенного риска находятся жители крупных индустриальных городов, где концентрация токсичного вещества в воздухе превышает допустимые нормы.

Доказано, что постоянное вдыхание зараженного воздуха приводит к онкологическим заболеваниям.

При растворении в воде диоксид азота образует азотную и азотистую кислоты.

Если растворение происходит в атмосфере, в каплях воды облаков, следствием этого явления становятся кислотные дожди.

При поступлении в организм человека в виде газа растворение происходит внутри легких,

вот почему диоксид азота негативно воздействует на слизистые оболочки органов дыхания, вызывает ожоги.

При длительном воздействии возникают катары верхних дыхательных путей, бронхиты, воспаления легких.

Также происходит изменение состава крови, уменьшается содержание гемоглобина.

Отравление диоксидом азота на первых этапах едва заметно, симптомы выявляются при попадании газа в организм в значительном количестве. Первоначально наблюдается: головная боль, слабость, кашель, боль в области грудной клетки, спазмы мышц и судороги, заторможенная реакция, нарушение координации и речи, зрительные и слуховые галлюцинации, головокружение, тахикардия.

Усугубление интоксикации: повышенная температура тела, нехватка воздуха, тошнота, рвота, усиление боли в груди, чувство сдавливания головы, влажный кашель с отхождением пенистой мокроты с кровянистыми примесями, нарушение функции дыхания и сердечного ритма, отек легких, обморок.

При отравлении диоксид азотом пострадавшему необходимо оказать следующую помощь:

Вынести пострадавшего на свежий воздух или надеть противогаз.
Ввести раствор кальция хлорида, который служит нейтрализатором ядов.
Обеспечить кислородную терапию.
Провести кровопускание, человек должен потерять около 250 мл крови, чтобы усилить действие введенного ранее гипертонического раствора глюкозы. Параллельно следует вводить растворы кордиамина, коразола и камфары.

При развитии отека легких нужны антибиотики и сульфаниламиды.

Определение концентрации диоксида азота – часть химического анализа атмосферного воздуха, цель которого – установление степени заражения токсичным веществом.

Поэтому развитие системы мониторинга воздуха в крупных городах так важно для охраны здоровья жителей.

Читайте также: