Het belangrijkste verschil tussen N2O4 en NO2 is dat N2O4 diamagnetisch is, terwijl NO2 paramagnetisch is.
N2O4 is distikstoftetroxide, terwijl NO2 stikstofdioxide is. Hoewel de chemische formule N2O4 kan worden verkregen door de stoichiometrische waarden van de chemische formule NO2 te verdubbelen, zijn dit twee verschillende chemische verbindingen met verschillende chemische en fysische eigenschappen.
Wat is N2O4?
N2O4 is distikstoftetroxide. We noemen het gewoonlijk stikstoftetroxide. Deze verbinding komt voor als een kleurloze vloeistof en is een zeer nuttig reagens in chemische syntheseprocessen. Deze verbinding kan een evenwichtsmengsel vormen met stikstofdioxide. Verder is distikstoftetroxide een krachtig oxidatiemiddel dat ook hypergolisch is. Het is hypergolisch bij contact met verschillende vormen van hydrazine (dit maakt het mengsel van hydrazine en distikstoftetroxide een veelvoorkomend bi-drijfgas voor raketten).
Figuur 01: Moleculaire opbouw van distikstoftetroxidemolecuul
We kunnen het distikstoftetroxidemolecuul beschouwen als twee nitrogroepen die aan elkaar zijn gebonden. En deze specifieke reactie vormt een evenwichtsmengsel van distikstoftetroxide en stikstofdioxide. Ook kunnen we het distikstoftetroxidemolecuul waarnemen als een vlak molecuul met een zwakke binding tussen twee stikstofatomen. Het is omdat deze chemische binding aanzienlijk langer is dan de gebruikelijke N-N chemische binding.
Als we kijken naar de magnetische eigenschappen van dit molecuul, is het diamagnetisch omdat er geen ongepaarde elektronen op een atoom van dit molecuul zitten. Bovendien is deze vloeibare stof meestal kleurloos, maar er kan ook een gele verkleuring optreden door de aanwezigheid van NO2 afhankelijk van het hierboven vermelde evenwicht. Belangrijker is dat bij verhoogde temperaturen het evenwicht naar NO2 in plaats van naar N2O4 verschuift.
Distikstoftetroxide kan worden geproduceerd door de katalytische oxidatie van ammoniak, waarbij stoom wordt gebruikt als verdunningsmiddel om de verbrandingstemperatuur te verlagen. In dit reactieproces omvat de eerste stap de oxidatie van ammoniak tot stikstofmonoxide, en de tweede stap is de oxidatie van stikstofmonoxide tot stikstofdioxide, gevolgd door dimerisatie tot stikstoftetroxide.
Wat is NO2?
NO2 is stikstofdioxide. Het is een van de vele stikstofoxiden. We kunnen het zien als een tussenproduct in de industriële synthese van salpeterzuur, wat belangrijk is bij de productie van kunstmest. Verder is NO2 een bruin gas met een chloorachtige geur. Bij toevoeging aan water ondergaat deze verbinding hydrolyse. Deze gasvormige stof wordt echter bij lage temperaturen omgezet in een geelbruine vloeistof. En deze kleurverandering vindt plaats door de omzetting van NO2 in N2O4.
Figuur 02: Chemische structuur van NO2
Kenmerkend is dat het stikstofatoom van het NO2-molecuul één ongepaard elektron heeft, terwijl er twee N=O-bindingen in het molecuul zijn. Daarom is deze verbinding paramagnetisch; wat betekent dat het kan worden aangetrokken door een extern magnetisch veld. Bovendien betekent dit enkele ongepaarde elektron ook dat het een vrije-radicaalverbinding is.
Bij het overwegen van de bereiding van NO2-stof, wordt deze meestal gevormd via de oxidatie van stikstofmonoxide door zuurstof in de lucht. Deze stof vormt zich ook in de meeste verbrandingsprocessen met lucht als oxidatiemiddel.
Er zijn maar weinig verschillende toepassingen van NO2, waaronder het gebruik ervan als tussenproduct bij de productie van salpeterzuur, als nitreringsmiddel bij de productie van chemische explosieven, als polymerisatieremmer voor acrylaten, als meelbleekmiddel agent, enz.
Wat is het verschil tussen N2O4 en NO2?
N2O4 is distikstoftetroxide, terwijl NO2 stikstofdioxide is. Het belangrijkste verschil tussen N2O4 en NO2 is dat N2O4 diamagnetisch is, terwijl NO2 paramagnetisch is. Verder komt N2O4 voor als vloeistof, terwijl NO2 een gasvormige stof is. Bovendien is N2O4 een kleurloze vloeistof, terwijl NO2 een bruin gas is.
De volgende infografiek geeft meer verschillen weer tussen N2O4 en NO2 voor een zij aan zij vergelijking.
Samenvatting – N2O4 vs NO2
N2O4 is distikstoftetroxide. NO2 is stikstofdioxide. Bij het overwegen van de chemische eigenschappen van deze twee verbindingen zijn magnetische eigenschappen erg belangrijk. Het belangrijkste verschil tussen N2O4 en NO2 is dat N2O4 diamagnetisch is, terwijl NO2 paramagnetisch is. Diamagnetisch betekent dat de N2O4-moleculen niet worden aangetrokken door een extern magnetisch veld omdat er geen ongepaarde elektronen in dit molecuul zijn. Paramagnetisch betekent dat het molecuul wordt aangetrokken door een extern magnetisch veld omdat er een ongepaard elektron in het NO2-molecuul zit.
