Ključna razlika med N2O4 in NO2 je, da je N2O4 diamagneten, medtem ko je NO2 paramagneten.
N2O4 je dušikov tetroksid, medtem ko je NO2 dušikov dioksid. Čeprav lahko kemijsko formulo N2O4 dobimo s podvojitvijo stehiometričnih vrednosti kemijske formule NO2, sta ti dve različni kemični spojini z različnimi kemijskimi in fizikalnimi lastnostmi.
Kaj je N2O4?
N2O4 je dušikov tetroksid. Običajno ga imenujemo dušikov tetroksid. Ta spojina je brezbarvna tekočina in je zelo uporaben reagent v procesih kemične sinteze. Ta spojina lahko tvori ravnotežno zmes z dušikovim dioksidom. Poleg tega je dušikov tetroksid močno oksidacijsko sredstvo, ki je tudi hipergolično. Ob stiku z različnimi oblikami hidrazina je hipergolen (zaradi tega je mešanica hidrazina in dušikovega tetroksida običajno dvopogonsko gorivo za rakete).
Slika 01: Molekularna zgradba molekule dušikovega tetroksida
Molekulo dušikovega tetroksida lahko obravnavamo kot dve nitro skupini, ki sta povezani skupaj. In ta posebna reakcija tvori ravnovesno mešanico dušikovega tetroksida in dušikovega dioksida. Prav tako lahko opazimo molekulo dušikovega tetroksida kot planarno molekulo s šibko vezjo med dvema atomoma dušika. To je zato, ker je ta kemična vez znatno daljša od običajne kemične vezi N-N.
Ko upoštevamo magnetne lastnosti te molekule, je diamagnetna, ker na nobenem atomu te molekule ni neparnih elektronov. Poleg tega je ta tekoča snov običajno brezbarvna, lahko pa je tudi rumena barva zaradi prisotnosti NO2, odvisno od ravnovesja, ki je bilo omenjeno zgoraj. Še pomembneje pa je, da pri povišanih temperaturah ravnovesje potiska k NO2 in ne k N2O4.
Dušikov tetroksid se lahko proizvede s katalitsko oksidacijo amoniaka, kjer se para uporablja kot razredčilo za znižanje temperature zgorevanja. V tem reakcijskem procesu prva stopnja vključuje oksidacijo amoniaka v dušikov oksid, druga stopnja pa je oksidacija dušikovega oksida v dušikov dioksid, ki ji sledi dimerizacija v dušikov tetroksid.
Kaj je NO2?
NO2 je dušikov dioksid. Je eden od številnih dušikovih oksidov. Lahko ga opazimo kot intermediat v industrijski sintezi dušikove kisline, ki je pomembna pri proizvodnji gnojil. Poleg tega je NO2 rjav plin z vonjem po kloru. Ko jo dodamo vodi, se ta spojina hidrolizira. Vendar se ta plinasta snov pri nizkih temperaturah spremeni v rumenkasto rjavo tekočino. In do te spremembe barve pride zaradi pretvorbe NO2 v N2O4.
Slika 02: Kemijska struktura NO2
Značilno je, da ima atom dušika v molekuli NO2 en nesparjen elektron, medtem ko sta v molekuli dve vezi N=O. Zato je ta spojina paramagnetna; kar pomeni, da ga lahko pritegne zunanje magnetno polje. Poleg tega ta en sam neparni elektron pomeni tudi, da gre za spojino prostih radikalov.
Ko razmišljamo o pripravi snovi NO2, ta običajno nastane z oksidacijo dušikovega oksida s kisikom v zraku. Ta snov nastaja tudi v večini procesov zgorevanja, pri čemer se kot oksidant uporablja zrak.
Obstaja nekaj različnih uporab NO2, vključno z uporabo kot vmesnega produkta pri proizvodnji dušikove kisline, kot nitrirnega sredstva pri proizvodnji kemičnih eksplozivov, kot zaviralca polimerizacije za akrilate, kot beljenje moke agent itd.
Kakšna je razlika med N2O4 in NO2?
N2O4 je dušikov tetroksid, medtem ko je NO2 dušikov dioksid. Ključna razlika med N2O4 in NO2 je, da je N2O4 diamagneten, medtem ko je NO2 paramagneten. Nadalje se N2O4 pojavlja kot tekočina, medtem ko je NO2 plinasta snov. Poleg tega je N2O4 brezbarvna tekočina, medtem ko je NO2 rjav plin.
Naslednja info-grafika prikazuje več razlik med N2O4 in NO2 za vzporedno primerjavo.
Povzetek – N2O4 proti NO2
N2O4 je dušikov tetroksid. NO2 je dušikov dioksid. Pri upoštevanju kemijskih lastnosti teh dveh spojin so magnetne lastnosti zelo pomembne. Ključna razlika med N2O4 in NO2 je, da je N2O4 diamagneten, medtem ko je NO2 paramagneten. Diamagnetno pomeni, da molekul N2O4 ne privlači zunanje magnetno polje, ker v tej molekuli ni neparnih elektronov. Paramagnetno pomeni, da molekulo privlači zunanje magnetno polje, ker je v molekuli NO2 nesparjen elektron.
