Tlenek azotu III — wzór i właściwości

Tlenek azotu III ma wzór N₂O₃. To nietrwały związek o niebieskiej barwie w stanie ciekłym, dający w reakcji z wodą kwas azotowy III.

Właściwości

• Wzór — N₂O₃, azot na stopniu utlenienia III
• Barwa — niebieska w stanie ciekłym i stałym
• Trwałość — niewielka, rozkłada się powyżej niskich temperatur
• Charakter — tlenek kwasowy

Związek istnieje w czystej postaci wyłącznie w niskiej temperaturze. Powyżej minus dwudziestu stopni rozkłada się na NO oraz NO₂, więc w warunkach szkolnych praktycznie się z nim nie pracuje.

Otrzymywanie

Powstaje przez połączenie tlenku azotu II z tlenkiem azotu IV w niskiej temperaturze. Reakcja jest odwracalna, więc ogrzanie mieszaniny cofa proces.

Można też uzyskać go przez działanie kwasu na azotyny. Metoda ta pokazuje związek między tlenkiem a odpowiadającym mu kwasem — tlenek kwasowy jest bezwodnikiem kwasu, czyli tym, co pozostaje po odjęciu wody.

Kwas azotowy III

Reakcja z wodą daje HNO₂, kwas słaby i również nietrwały. Rozkłada się w roztworze, zwłaszcza po ogrzaniu.

Jego sole, czyli azotyny, są znacznie trwalsze od samego kwasu. Azotyn sodu stosuje się jako konserwant mięsa, gdzie zapobiega rozwojowi bakterii i utrwala różową barwę.

Tlenki azotu — zestawienie

• N₂O — tlenek azotu I, gaz rozweselający
• NO — tlenek azotu II, bezbarwny
• N₂O₃ — tlenek azotu III, niebieski
• NO₂ — tlenek azotu IV, brunatny
• N₂O₅ — tlenek azotu V, ciało stałe

Azot tworzy więcej tlenków niż większość pierwiastków, przyjmując stopnie utlenienia od I do V. Wynika to z budowy elektronowej pozwalającej na oddawanie różnej liczby elektronów.

Bezwodniki kwasowe

Tlenek kwasowy odpowiada określonemu kwasowi, od którego różni się brakiem wody. Z N₂O₃ powstaje HNO₂, a z N₂O₅ kwas azotowy V.

Zależność ta pozwala przewidzieć produkt reakcji z wodą bez zapamiętywania osobnych przypadków. Wystarczy dodać cząsteczkę wody i wyrównać współczynniki — stopień utlenienia pierwiastka centralnego nie zmienia się przy tej reakcji.

Azot w przyrodzie

Azot stanowi około 78 procent objętości powietrza, ale w postaci cząsteczkowej jest bardzo mało reaktywny. Wiązanie potrójne w cząsteczce N₂ wymaga dużo energii, by je rozerwać.

Dlatego rośliny nie mogą pobierać azotu wprost z powietrza, mimo jego obfitości. Przyswajalne formy powstają dzięki bakteriom wiążącym azot albo przy wyładowaniach atmosferycznych, gdzie energia wystarcza do rozerwania wiązania.

Nazewnictwo tlenków azotu

Liczba rzymska w nazwie oznacza stopień utlenienia azotu, a nie liczbę atomów tlenu. W N₂O₃ trzy atomy tlenu przypadają na dwa atomy azotu, więc na każdy z nich wypada stopień III.

Sprawdzenie polega na przyrównaniu sumy stopni do zera. Trzy atomy tlenu po minus dwa dają minus sześć, więc dwa atomy azotu muszą dać plus sześć, czyli po trzy każdy — ten rachunek działa dla dowolnego tlenku i pozwala odczytać stopień utlenienia wprost ze wzoru.