อนุมูลไนเตรต
| ชื่อ | |||
|---|---|---|---|
| ชื่อ IUPAC อนุมูลไนเตรต | |||
| ชื่อตามระบบ IUPAC ไตรออกซิโดไนโตรเจน(•) | |||
| ชื่ออื่นๆ อนุมูลไนโตรออกซี | |||
| ตัวระบุ | |||
| |||
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
| ||
| ชอีบี |
| ||
| เคมสไปเดอร์ |
| ||
| 1573 | |||
PubChem CID |
| ||
แดชบอร์ด CompTox ( EPA ) |
| ||
| |||
| |||
| คุณสมบัติ | |||
| เอ็นโอ | |||
| มวลโมลาร์ | 62.004 กรัม·โมล−1 | ||
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล | |||
ไนโตรเจนไตรออกไซด์หรืออนุมูลไนเตรตเป็นออกไซด์ของไนโตรเจนที่มีสูตรทางเคมีNOประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน สามอะตอม ที่ยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์กับอะตอมไนโตรเจน สารประกอบสีน้ำเงินที่ไม่เสถียรอย่างมากนี้ยังไม่สามารถแยกออกมาในรูปบริสุทธิ์ได้ แต่สามารถสร้างและสังเกตได้ว่าเป็นส่วนประกอบที่มีอายุสั้นในระบบก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง[ 1 ]
เช่นไนโตรเจนไดออกไซด์NOมันเป็นอนุมูลอิสระ (โมเลกุลที่มีอิเล็กตรอนวาเลนซ์ ที่ไม่จับคู่ ) ซึ่งทำให้มันเป็นสารแม่เหล็กพาราแมกเนติกมันเป็นคู่ตรงข้ามที่ไม่มีประจุของแอนไอออนไนเตรตNO₃⁻− และไอโซเมอร์ของอนุมูลเปอร์ออกซีไนไตรต์OONO [ 1 ]
ไนโตรเจนไตรออกไซด์เป็นสารตัวกลางที่สำคัญในปฏิกิริยาระหว่างองค์ประกอบ ในชั้นบรรยากาศ รวมถึงการทำลายโอโซน[ 1 ] [ 2 ]
ประวัติศาสตร์
การมีอยู่ของNOสมมติฐานเรื่องอนุมูลอิสระเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2424-2425 โดย Hautefeuille และ Chappuis เพื่ออธิบายสเปกตรัมการดูดกลืนของอากาศที่ได้รับผลกระทบจากการปล่อยประจุไฟฟ้าแบบเงียบ[ 1 ]
โครงสร้างและคุณสมบัติ
ไม่อนุมูลอิสระไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ[ 1 ]
สเปกตรัมการดูดกลืนของNOมีแถบกว้างสำหรับแสงที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ประมาณ 500 ถึง 680 นาโนเมตรโดยมีค่าสูงสุดสามค่าในช่วงที่มองเห็นได้ที่ 590, 662 และ 623 นาโนเมตร การดูดกลืนในช่วง 640–680 นาโนเมตรไม่นำไปสู่การแตกตัว แต่นำไปสู่การเรืองแสงโดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ประมาณ 605 ถึง 800 นาโนเมตรหลังจากการกระตุ้นที่ 604.4 นาโนเมตร และตั้งแต่ประมาณ 662 ถึง 800 นาโนเมตรหลังจากการกระตุ้นที่ 661.8 นาโนเมตร[ 1 ] ในสารละลายน้ำ แถบการดูดกลืนอีกแถบหนึ่งปรากฏขึ้นที่ประมาณ 330 นาโนเมตร ( อัลตราไวโอเลต ) สถานะกระตุ้นNO * สามารถทำได้โดยโฟตอนที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 595 นาโนเมตร[ 1 ]
การตระเตรียม
ไนโตรเจนไตรออกไซด์สามารถเตรียมได้ในเฟสแก๊สโดยการผสมไนโตรเจนไดออกไซด์และโอโซน: [ 1 ]
- เลขที่+ O→ ไม่+ O
ปฏิกิริยานี้สามารถดำเนินการได้ในเฟสของแข็งหรือสารละลายในน้ำ โดยการฉายรังสีส่วนผสมของก๊าซแช่แข็ง การสลายตัวด้วยแสงแฟลชและการสลายตัวด้วยรังสีของเกลือไนเตรตและกรดไนตริก และวิธีการอื่นๆ อีกหลายวิธี[ 1 ]
ไนโตรเจนไตรออกไซด์เป็นผลผลิตจากการสลายตัวด้วยแสงของไดไนโตรเจนเพนทอกไซด์(N₂)โอคลอรีนไนเตรตClONOและกรดเปอร์ออกซีไนตริกHOเลขที่และเกลือของมัน[ 1 ]
- N₂O₅ → + NO₃
- 2 ClONO → Cl + 2 NO
ปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ
การก่อตัวในเวลากลางคืน
ในชั้นบรรยากาศ การก่อตัวของอนุมูลไนเตรตยังเกิดขึ้นจากปฏิกิริยา: [ 1 ] [ 3 ] ความเข้มข้น ของ NO จะสูงสุดในช่วงกลางคืนเนื่องจากไม่มีการสลายตัวด้วยแสง [ 3 ] เมื่อมีปริมาณมากในเวลากลางคืน อนุมูลไนเตรตสามารถออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs)ได้[ 3 ] [ 4 ]
เมื่อ NO ถูกสร้างขึ้น ปฏิกิริยาต่อมาของมันกับไนโตรเจนไดออกไซด์ NO 2จะผลิตไดไนโตรเจนเพนทอกไซด์ N O ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บ NO : [ 1 ]
ปฏิกิริยากับสาร VOCs
ซึ่งเป็นสารออกซิไดซ์หลักในเวลากลางคืน ทำปฏิกิริยากับ VOCหลายชนิดโดยกลไกและอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับชนิดของสาร ตัวอย่าง เช่น ออกซิเจนเนตเช่นอัลดีไฮด์จะถูกออกซิไดซ์โดยการดึงอะตอม H ออกไป ทำให้เกิดกรดไนตริก HNO เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์[ 3 ]อายุของ NO ในการมีอยู่ของสารประกอบเหล่านี้โดยทั่วไปมีตั้งแต่ไม่กี่นาทีถึงหลายวัน[ 3 ]
ในทางกลับกัน ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (เช่นแอลคีน ) มักถูกออกซิไดซ์โดยการเติมอนุมูลไนเตรตลงในพันธะคู่ของคาร์บอน[ 3 ]อัตราการเกิดปฏิกิริยากับสปีชีส์เหล่านี้จะสูงกว่าเมื่อเทียบกับออกซิเจนเนต ซึ่ง ส่งผลต่อปริมาณของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวอย่างเห็นได้ชัด[ 3 ] [ 5 ]ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่ป่า NO สามารถออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายทางชีวภาพ (BVOCs) ได้อย่างรวดเร็ว เช่น เทอร์พีนและไอโซพรีน ซึ่งได้รับการศึกษาว่ามีส่วนช่วยเป็นแหล่งกำเนิดของละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิ (SOAs ) [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
การสลายตัวด้วยแสงในเวลากลางวันอย่างรวดเร็ว
ปฏิกิริยาที่กำจัดอนุมูลไนเตรตออกจากชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในเวลากลางวันคือการสลายตัวด้วยแสงโดยเส้นทางที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น[ 1 ] [ 3 ]เมื่อดวงอาทิตย์อยู่เหนือศีรษะ การสลายตัวด้วยแสงจะมีอัตราสูงสุดตั้งแต่ J = 0.02 ถึง 0.2 s −1 [ 1 ]ดังนั้น อายุการใช้งานของ NO 3 ในเวลากลางวันจึงกว่า 5 วินาที[ 1 ] [ 5 ]


