Оксид азота(II) NO: свойства, получение, применение

Оксид азота(II) NO — несолеобразующий оксид, бесцветный ядовитый газ, молярная масса 30 г/моль.

Ключевые факты

Формула
NO
Класс
оксид (несолеобразующий)
Молярная масса
30 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 30,01 г/моль
Другие названия
монооксид азота
Состояние
газ
Степени окисления
N +2, O −2
Связь и строение
ковалентная полярная; в молекуле нечётное число электронов, один остаётся неспаренным
Кристаллическая решётка
молекулярная
Взаимодействие с водой и щёлочью
не реагирует (несолеобразующий)

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое оксид азота(II)?

Оксид азота(II) образуется там, где азот и кислород воздуха встречаются при очень высокой температуре: в грозовом разряде, в цилиндрах двигателей, при сгорании топлива. Сразу после образования он реагирует с кислородом и становится бурым газом NO2, который уже вступает в реакции с водой и щёлочью.

В молекуле NO нечётное число электронов, поэтому она очень реакционноспособна. Азот находится в промежуточной степени окисления +2, и вещество проявляет двойственные свойства: с кислородом ведёт себя как восстановитель, с водородом — как окислитель. В организме человека в малых количествах это вещество работает как сигнальная молекула.

Какие физические свойства у оксида азота(II)?

Физические свойства: оксид азота(II) NO
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниегаз
Цвет и запахбез цвета, без запаха
Плотность относительно воздухапочти равна плотности воздуха: 30 г/моль против 29 г/моль
Растворимость в водемалая, химически с водой не реагирует
Температура кипенияоколо −152 °C

Какие химические свойства у оксида азота(II)?

Главная реакция-визитка — окисление кислородом воздуха до оксида азота(IV). Остальные показывают двойственную природу вещества: в роли восстановителя он реагирует с кислородом и хлором, в роли окислителя — с водородом и угарным газом.

  1. С кислородом: окисление до бурого газа2NO + O2 → 2NO2
  2. С хлором: образование хлорида нитрозила2NO + Cl2 → 2NOCl
  3. С кислородом и водой: азотная кислота4NO + 3O2 + 2H2O → 4HNO3
  4. С водородом: окислитель2NO + 2H2 → N2 + 2H2OУсловия: нагревание, катализатор
  5. С угарным газом: очистка выхлопа2NO + 2CO → N2 + 2CO2Условия: катализатор, высокая температура

С водой, кислотами и щёлочами NO напрямую не реагирует. Бурый газ NO2, который получается в первой реакции, на воздухе образуется мгновенно.

Как получают оксида азота(II)?

В природе и двигателях

Азот и кислород соединяются только при очень высокой температуре — в молнии или в камере сгорания.

  • N2 + O2 ⇄ 2NO

В промышленности

Первая стадия получения азотной кислоты — каталитическое окисление аммиака на платине при температуре около 800 °C.

  • 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

В лаборатории

Газ получают действием разбавленной азотной кислоты на малоактивные металлы, например медь.

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

Как распознать оксид азота(II)? Качественная реакция

Оксид азота(II) бесцветен, но на воздухе мгновенно буреет: в пробирке, открытой в воздух, газ окрашивается в рыжий цвет из-за образовавшегося NO2.

  • 2NO + O2 → 2NO2

Где применяют оксида азота(II)?

  • сырьё для получения азотной кислоты;
  • промежуточный продукт при синтезе нитрозосоединений;
  • в медицине и биологии: сигнальная молекула, расширяющая сосуды.

Меры предосторожности. Газ ядовит, а возникающий из него бурый NO2 ещё опаснее, так как вызывает отёк лёгких, поэтому опыты с этими газами проводят только в вытяжке.

Чему равна молярная масса оксида азота(II)?

M(NO) = 14 + 16 = 30 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 30,01 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где оксид азота(II) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса оксида азота(II)?

M(NO) = 14 + 16 = 30 г/моль. Это почти равно молярной массе воздуха (около 29 г/моль), поэтому газ собирают не вытеснением воздуха, а над водой.

Почему оксид азота(II) собирают над водой?

Он практически не растворяется в воде и не реагирует с ней, а на воздухе мгновенно превращается в NO2. Над водой газ изолирован от кислорода.

Какой оксид азота образуется при грозе?

Сначала оксид азота(II) в канале молнии, затем он окисляется кислородом до NO2, а тот с дождевой водой даёт слабые растворы азотной кислоты.

Почему NO называют несолеобразующим оксидом?

Он не даёт ни солей со щёлочами, ни солей с кислотами. Нейтрализовать его щёлочью не получится, пока он не окислится до NO2.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: азот N, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники