नाइट्रोजन ऑक्साइड (नॉक्स): योग और नामकरण - रसायन विज्ञान - 2025

नाइट्रोजन आक्साइड अनिवार्य रूप से गैसीय अकार्बनिक नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से युक्त यौगिकों हैं। इसका समूह रासायनिक सूत्र NO _{x है}, यह दर्शाता है कि आक्साइड में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के विभिन्न अनुपात हैं।

आवर्त सारणी पर नाइट्रोजन समूह 15, जबकि ऑक्सीजन प्रमुख समूह 16; दोनों तत्व अवधि के सदस्य हैं। यह निकटता इस कारण है कि ऑक्साइड में एन - ओ बांड सहसंयोजक हैं। इस प्रकार, नाइट्रोजन ऑक्साइड में बंधन सहसंयोजक होते हैं।

इन सभी बंधों को आणविक कक्षीय सिद्धांत का उपयोग करके समझाया जा सकता है, जो इनमें से कुछ यौगिकों के परमज्ञानवाद (पिछले आणविक कक्षीय में एक अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन) को प्रकट करता है। इनमें से, सबसे आम यौगिक नाइट्रिक ऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड हैं।

ऊपरी छवि में अणु नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO ₂) के गैस चरण में कोणीय संरचना से मेल खाती है । इसके विपरीत, नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) में एक रैखिक संरचना होती है (दोनों परमाणुओं के लिए सपा संकरण पर विचार)।

नाइट्रोजन ऑक्साइड कई मानवीय गतिविधियों से उत्पन्न गैसें हैं, जो वाहन चलाने या सिगरेट पीने से लेकर औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे प्रदूषणकारी अपशिष्टों तक होती हैं। हालांकि, स्वाभाविक रूप से NO, बिजली के तूफानों में एंजाइमी प्रतिक्रियाओं और बिजली की क्रिया से उत्पन्न होता है: N ₂ (g) + O ₂ (g) => 2NO (g)

किरणों का उच्च तापमान ऊर्जा अवरोध को तोड़ता है जो इस प्रतिक्रिया को सामान्य परिस्थितियों में होने से रोकता है। क्या ऊर्जा बाधा? यह ट्रिपल बॉन्ड N,N द्वारा गठित होता है, जो एन ₂ अणु को वायुमंडल में एक अक्रिय गैस बनाता है।

उनके आक्साइड में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के लिए ऑक्सीकरण संख्या

ऑक्सीजन के लिए इलेक्ट्रॉन विन्यास 2s ² 2p ^{4 है}, इसकी वैलेंस शेल के ऑक्टेट को पूरा करने के लिए केवल दो इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है; अर्थात्, यह दो इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त कर सकता है और -2 के बराबर एक ऑक्सीकरण संख्या है।

दूसरी ओर, नाइट्रोजन के लिए इलेक्ट्रॉन विन्यास 2s ² 2p ^{3 है}, इसकी वैलेंस ऑक्टेट को भरने के लिए तीन इलेक्ट्रॉनों तक प्राप्त करने में सक्षम है; उदाहरण के लिए, अमोनिया (NH ₃) के मामले में इसकी ऑक्सीकरण संख्या -3 के बराबर है। लेकिन ऑक्सीजन हाइड्रोजन की तुलना में बहुत अधिक विद्युतीय है और नाइट्रोजन अपने इलेक्ट्रॉनों को साझा करने के लिए "मजबूर करता है"।

नाइट्रोजन कितने ऑक्सीजन के साथ साझा कर सकता है? यदि आप एक-एक करके अपने वैलेंस शेल में इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं, तो आप +5 के ऑक्सीकरण संख्या के अनुरूप, पांच इलेक्ट्रॉनों की सीमा तक पहुंच जाएंगे।

नतीजतन, यह ऑक्सीजन के साथ कितने बांड पर निर्भर करता है, नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण संख्या +1 से +5 तक भिन्न होती है।

विभिन्न योगों और नामकरण

नाइट्रोजन ऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्सीकरण संख्या के बढ़ते क्रम में हैं:

- एन ₂ ओ, नाइट्रस ऑक्साइड (+1)

- नहीं, नाइट्रिक ऑक्साइड (+2)

- एन ₂ ओ ₃, डायनीट्रोजन ट्राइऑक्साइड (+3)

- NO ₂, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (+4)

- एन ₂ ओ ₅, डायनीट्रोजन पेंटोक्साइड (+5)

नाइट्रस ऑक्साइड (N ₂ O)

संरचना में बिंदीदार रेखाएं दोहरे बंधन प्रतिध्वनि का संकेत देती हैं। सभी परमाणुओं की तरह, उनके पास ² संकरण है, अणु समतल है, और आणविक अंतःक्रियाएं नाइट्रोजन ट्रॉक्साइड के लिए -101 theyC से नीचे नीले ठोस के रूप में मौजूद हैं। उच्च तापमान पर यह पिघल जाता है और NO और NO ₂ में विघटित हो जाता है ।

क्यों बँटा हुआ है? क्योंकि ऑक्सीकरण संख्या +2 और +4 +3 की तुलना में अधिक स्थिर हैं, बाद में ऑक्साइड में प्रत्येक दो नाइट्रोजन परमाणुओं के लिए मौजूद हैं। यह, फिर से, विसंक्रमण के परिणामस्वरूप आणविक कक्षा की स्थिरता द्वारा समझाया जा सकता है।

छवि में, N ₂ O ₃ के बाईं ओर NO से मेल खाती है, जबकि दाईं ओर NO _{2 से} । तार्किक रूप से, यह पिछले आक्साइड के सहसंयोजी द्वारा बहुत ठंडे तापमान (-20 itC) पर निर्मित होता है। एन ₂ ओ ₃ नाइट्रस एसिड एनहाइड्राइड (एचएनओ ₂) है।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और टेट्रॉक्साइड (NO)

NO ₂ एक प्रतिक्रियाशील, पैरामैग्नेटिक, ब्राउन या ब्राउन गैस है। चूंकि इसमें एक अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन है, यह नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड, एक रंगहीन गैस बनाने के लिए एक अन्य गैसीय सं ₂ अणु के साथ (बांधता है), दोनों रासायनिक प्रजातियों के बीच संतुलन स्थापित करता है:

2NO ₂ (g) <=> N ₂ O ₄ (g)

यह एक जहरीला और बहुमुखी ऑक्सीकरण एजेंट है, जो आयनों (ऑक्सोअनियन्स) NO ₂ ^- और NO ₃ ^- (एसिड रेन का निर्माण), या NO में अपने रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में अनुपातहीन करने में सक्षम है ।

इसी तरह, नं ₂ जटिल वायुमंडलीय प्रतिक्रियाओं में शामिल है, जिससे ओजोन (ओ ₃) सांद्रता में स्थलीय स्तर पर और समताप मंडल में भिन्नता होती है ।

डिनिट्रोजेन पेंटोक्साइड (एन)

जब इसे हाइड्रेटेड किया जाता है, तो यह HNO ₃ उत्पन्न करता है, और एसिड के उच्च सांद्रता पर ऑक्सीजन मुख्य रूप से एक सकारात्मक आंशिक चार्ज -O ⁺ -H के साथ प्रोटॉन होता है, जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को तेज करता है।

संदर्भ

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