Оксиды азота

В оксидах степень окисления азота меняется от +1 до +5. Оксиды N₂О и NO — бесцветные газы, оксид азот (IV) NO₂ — бурый газ, получивший в промышленности название «лисий хвост». Оксид азота (III) N₂О₃ — синяя жидкость, оксид азота (V) N₂O₅ при обычных условиях — прозрачные бесцветные кристаллы.

Часто используется тривиальное название оксида азота (I) «веселящий газ». Это название связано с тем, что вдыхание N₂О в небольших дозах вызывает конвульсивный смех. В медицине оксид азота (I) широко используется для ингаляционного наркоза. Для получения N₂О может использоваться термическое разложение нитрата аммония, при этом необходимо соблюдать такие же меры предосторожности, как и в случае с реакциями разложения NН₄NО₂ и (NН₄)₂Сr₂О₇. Кроме того, N₂О получают при взаимодействии металлов с очень разбавленной азотной кислотой. Он обладает свойствами окислителя и может поддерживать горение, например, серы, углерода, фосфора:

P₄ + 10N₂O → P₄O₁₀ + N₂.

Оксид азота (II) обычно получают действием 50%-ной азот­ной кислоты на металлы. Кроме того, он образу­ется при каталитическом окислении аммиака. Оксид азота (II) очень легко окисляется на воздухе, при­обретая коричневую окраску из-за образования NО₂:

2NО + О₂ = 2NО₂

Оксиды N₂О и NO не реагируют с водой и щелочами, тогда как N₂О₃ и N₂О₅, являясь ангидридами, при взаимодействии с во­дой дают соответствующие кислоты:

N₂О₃ + Н₂О = 2НNО₂,

N₂О₅ + Н₂О = 2НNО₃,

а при взаимодействии с щелочами — соответствующие соли.

Диоксид азота NО₂ в лаборатории получают нагреванием взаимодействием концентрированной азотной кислоты с тяжелы­ми металлами, при этом восстановление кислоты происходит по схеме: NO₃^— + 2H⁺ + 1e → NO₂ + H₂O. NО₂ обычно существует в равновесии со своим димером N₂О₄, при охлаждении образуя жидкость бледно-желтого цвета:

2NO_2(г)= N₂O_4(ж).

При растворении в воде на холоде NО₂ обратимо диспропорционирует:

2NО₂ + Н₂О НNО₂ + HNO₃.  

Поскольку образующаяся азотистая кислота неустойчива, то при нагревании реакция идет по-другому:

Последние две реакции, а также реакция NО₂ со щелочами иллюстрируют его двойственную окислительно-восстановительную функцию:

2NО₂ + 2КОН = КNО₃ + КNО₂ + Н₂О. 

Если NO₂ растворяют в воде в присутствии кислорода, то получается только азотная кислота

4NО₂ + 2Н₂О + О₂ = 4НNО₃.  

Последнюю реакцию используют в промышленности для получения азотной кислоты.