51. A nitrogén-dioxid dimerizálódásának vizsgálata

Az előadások a következő témára: "51. A nitrogén-dioxid dimerizálódásának vizsgálata"— Előadás másolata:

1 51. A nitrogén-dioxid dimerizálódásának vizsgálata

2 Szükséges Eszközök: • 2 nagyméretű üvegtégely • gázégő • vasháromláb
• óraüveg • kanál • gázfejlesztő • kémcsőtartó állvány • 3 zárható fecskendő • hőmérő • aktív szén Anyagok: • rézforgács • tömény salétromsav • Na darabkák

3 Kísérlet leírása 1 Gázfejlesztőben rézforgácsra tömény salétromsavat csepegtetünk. A reakció során fejlődő barna színű gázt három 20 cm3-es fecskendőben felfogjuk. A három fecskendőt hideg, illetve forró vízbe tesszük, valamint szobahőmérsékleten megfigyeljük.

4 Tapasztalat A meleg vízbe tett fecskendőben a NO2 elsötétedik, a hideg vízbe tett pedig kivilágosodik.

5 Magyarázat A NO2 molekulaszerkezetéből adódóan –megfordítható reakcióban- képes dimerizálódni. A dimerizáció olyan exoterm folyamat, melynek során NO2 és N2O4 is keletkezik A keletkező dinitrogén-tetroxid 10°C felett, légköri nyomáson színtelen gáz.. A NO2 sötétbarna, míg a N2O4 színtelen. Ha meleg vízbe tesszük , akkor hőfelvétel történik. A hő hatására a N2O4 molekulák visszaalakulnak NO2 -dá. Így a NO2 koncentrációja nő, ezért a gáz sötétedik. Ha viszont hideg vízbe tesszük, a NO2 molekulák alakulnak N2O4-dá. Így a gáz színe világosabb lesz.

6 Kísérlet leírása 2 A szobahőmérsékletű fecskendőt hirtelen összenyomjuk.

7 Tapasztalat A fecskendőben levő gáz hirtelen összenyomására a gáz színe sötétebb lesz.

8 Magyarázat A hirtelen nyomásra energiát közlünk a gázzal és nő a gázok koncentrációja. Az NO2 koncentrációnövekedése sötétedést okoz. Ezen kívül az energia hatására a N2O4 molekulák visszaalakulnak NO2 -dá. A NO2 koncentrációja nő, ezért a gáz sötétedik. 2NO2  N2O4 exoterm