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Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Dióxido de azoto Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)

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Apresentação em tema: "Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Dióxido de azoto Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)"— Transcrição da apresentação:

1 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Dióxido de azoto Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)

2 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto O dióxido de azoto, NO 2, é um gás castanho-avermelhado que pode facilmente ser observado quando se trata cobre metálico com ácido nítrico concentrado, na presença de ar. O = N = O N – N O O OO 2 2 HNO 3 (conc.) + 3 Cu(s) + 6 H + (aq) 3 Cu 2+ (aq) + 2 NO(g) + 4 H 2 O(l) 2 NO(g) + O 2 (ar) 2 NO 2 (g) N OO 134º 119 pm N O Incolor Castanho-avermelhado O NO 2 tem um electrão desemparelhado; é um radical livre. Pode dimerizar, dando N 2 O 4 :

3 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto NO 2 ¯(aq) + H + (aq) HNO 2 (aq) HO-N=O(aq) + H + (aq) HO––N=O (aq) NO 2 ¯+ NO + NO(g) + NO 2 (g) H 2 O(l) + NO + (aq) + H O anião nitrito, em meio ácido, é protonado sucessivamente: O ácido nitroso protonado decompõem-se dando o catião NO + (agente de nitrosação de aminas): HO––N=O (aq) H + que reage com NO 2 ¯ dando NO e NO 2 : Pode, também, preparar-se a partir de nitrito em meio ácido:

4 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Já se referiu que o monóxido de azoto, NO (ou óxido nítrico), é rapidamente oxidado a NO 2 pelo oxigénio do ar. 2 NO(g) + O 2 (g) 2 NO 2 (g) Vamos preparar NO numa seringa e observar a formação de NO 2 (acastanhado) quando se mistura O 2.

5 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Cu(s) Barquinha HNO 3 + Cu 2+ NO(g) Preparação de NO a partir de HNO 3 conc. + Cu 8 HNO 3 (conc.) + 3 Cu(s) 3 Cu(NO 3 ) 2 (aq) + 2 NO(g) + 4 H 2 O(l)

6 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto NO(g) O 2 (g) Oxidação de NO(g) com O 2 (g) CLICAR Reparar na alteração da cor do gás na seringa (formação de NO 2 )

7 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Barquinha com NaNO 2 Preparação de NO e NO 2 em seringa HCl(aq) aspirado para a seringa

8 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto CLICAR Barquinha com NaNO 2 (s) Preparação de NO e NO 2 em seringa

9 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Propriedades ácidas do NO 2 2 NO 2 (g) + H 2 O(l) HNO 2 (aq) + HNO 3 (aq) HNO 2 (aq) + H 2 O(l) NO 2 ¯(aq) + H 3 O + (aq) HNO 3 (aq) + H 2 O(l) NO 3 ¯(aq) + H 3 O + (aq) Dismutação NO 2 (g)

10 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto O NO 2 e outros óxidos de azoto, quando libertados para a atmosfera, contribuem para a ocorrência de chuvas ácidas Solução levemente alcalina (c/ Indicador Universal) NO 2 CLICAR

11 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto CLICAR Solução neutra NO 2 (g)

12 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Oxidação do NO 2 pelo KMnO 4 MnO 4 ¯ + 8 H e¯ Mn H 2 O NO 2 + H 2 O NO 3 ¯ + 2 H + + e¯ MnO 4 ¯ + 5 NO 2 + H 2 O Mn NO 3 ¯ + 2 H + (× 5) (× 1) RosaIncolor Rosa Incolor

13 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto NO 2 KMnO 4 (aq) CLICAR

14 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Oxidação do NO 2 pelo Br 2 Br e¯ 2 Br ¯ NO 2 + H 2 O NO 3 ¯ + 2 H + + e¯ (×2) (× 1) Br NO H 2 O 2 Br ¯ + 2 NO 3 ¯ + 4 H + Incolor Amarelo-acastanhado

15 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto CLICAR Br 2 (aq) NO 2 (g)

16 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Equilíbrio 2 NO 2 (g) N 2 O 4 (g) A reacção é exotérmica ( H = -57,2 kJ / mol) pois forma-se uma ligação; o equilíbrio é deslocado no sentido directo quando se baixa a temperatura. 2 NO 2 (g) N 2 O 4 (g) CastanhoAmarelo ténue Arrefecendo a mistura, a cor torna-se menos intensa, como veremos a seguir. O = N = O N – N O O OO 2

17 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Água quente Água fria

18 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Temperatura mais alta Temperatura mais baixa Mais NO 2 Menos NO 2

19 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto A reacção dá-se com diminuição do número de moléculas no estado gasoso: Quando se aumenta a pressão, o equilíbrio desloca-se no sentido directo (menor número de moléculas) para se opor ao aumento da pressão. 2 NO 2 (g) N 2 O 4 (g) Vamos verificar isto experimentalmente.

20 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto Pressão mais alta Maior quantidade de NO 2 O efeito não é tão nítido como no caso da alteração da temperatura Pressão mais baixa

21 Carlos Corrêa – Dióxido de azoto


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