氮氧化物（Nitrogen Oxides）

氮氧化物（Nitrogen Oxides）
臺北市立第一女子高級中學二年級吳其錡

氮氧化物多為有毒物。其中有些是酸酐，遇水可以生成硝酸、亞硝酸等酸類。分子結構以及常見的製備方法整理於下圖：

一氧化氮(NO)
無色無臭氣體，自然界不常見，極不穩定，在常溫常壓下為腐蝕性氣體，容易氧化形成紅棕色的二氧化氮，反應式為：2NO+O₂→2NO₂
一氧化氮製備反應：
N₂ + O₂ → 2 NO (氮氣與氧氣經閃電或高溫後產生大氣中天然的一氧化氮)
4 NH₃ + 5 O₂ → 4 NO + 6 H₂O
8 HNO₃ + 3 Cu → 3 Cu(NO₃)₂ + 4 H₂O + 2 NO
2 NaNO₂ + 2 NaI + 2 H₂SO₄ → I₂ + 4 NaHSO₄ + 2 NO
2 NaNO₂ + 2 FeSO₄ + 3 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 2 NaHSO₄ + 2 H₂O + 2 NO
3 KNO_{2 (l)} + KNO_{3 (l)} + Cr₂O_3(s) → 2 K₂CrO₄(s) + 4 NO _(g)

二氧化氮(NO₂)
紅棕色有刺激氣味且具腐蝕性氣體，經光分解後生成對流層中的臭氧，有害人體。
二氧化氮製備反應：
2NO＋O₂→2NO₂
Cu＋HNO₃→Cu(NO₃)₂＋NO₂↑
NaNO₂+2HCl→NO₂+NO+2NaCl+H₂O
2Cu(NO₃)_2(s)→2CuO_(s) + 4NO_2(g) + O2_(g)
NaNO₃+2HCl→2NaCl+NO₂+H₂O
2C₆H₈O₇+6NaNO₂→3NO+3NO₂+3H₂O+2C₆H₅O₇Na

一氧化二氮(N₂O)
無色有甜味氣體，又名笑氣，有輕微麻醉作用。化學性質穩定。可溶於水、乙醇、乙醚、濃硫酸，也是溫室氣體之一。早期用於牙醫麻醉劑，現今用於火箭、賽車推進劑。
一氧化二氮製備反應：
NH₄NO₃→N₂O + 2H₂O
4Zn+10HNO₃→4Zn(NO₃)₂+N₂O+5H₂O

疊氮化亞硝醯(N₄O)
此氮氧化物極不穩定，低於－50℃時，是一種淡黃色固體，很容易分解變成一氧化二氮與氮氣，反應式為：N₄O → N₂O + N₂
疊氮化亞硝醯製備反應：
NaN₃ (過量) + NOCl → NaCl + N₄O

三氧化氮(NO₃)
此氮氧化物極不穩定，屬於五氧化氮分解反應的中間產物(N₂O₅→NO₂+NO₃) ，也會破壞臭氧層。

三氧化二氮(N₂O₃)
亞硝酸的酸酐，為紅棕色氣體，溶於苯、乙醚、氯仿、四氯化碳等。三氧化二氮很容易分解為一氧化氮與二氧化氮，反應式為：N₂O₃→NO + NO₂

三氧化二氮製備反應：
在－21℃下，NO + NO₂→N₂O₃

四氧化二氮(N₂O₄)
無色氣體，劇毒具腐蝕性，常見製成品為黃褐色高密度液體，做為火箭推進劑。高溫時，四氧化二氮很容易分解產生二氧化氮。反應式為：N2O4→2NO2。四氧化二氮溶於水會產生硝酸與亞硝酸，反應式為：N2O4+ H2O→HNO2 + HNO3。

五氧化二氮(N₂O₅)
無色柱狀晶體，化學性質非常不穩定，室溫時易分解成二氧化氮與氧氣。

三硝基氨(N(NO₂)₃)
最晚發現的氮氧化物， 2010年由瑞典皇家工學院研究者發現，將應用在火箭推進氧化劑。

參考資料：
1. http://www.webelements.com/compounds/nitrogen/nitrogen_monoxide.html
2. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Nitric_oxide_production.png
3. http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%AE%E6%B0%A7%E5%8C%96%E7%89%A9
4. http://140.122.143.143/NSC/bionetwork/biorelative/NO.html