BACHILLER

Tabla 3. Estados de oxidación comunes para el N
Estado
de oxidación

Fórmula

ΔHºf a 298K
(KJ/mol)

Comentario
+1

N2O

82.0
Gas incoloro; usado como anestésico dental
+2

NO

90.3
Gas incoloro; contaminante del aire
+3

N2O3

83.7
Gas café rojizo
+4

NO2

33.2
Gas café naranja; venenoso y contaminante del aire
+4

N2O4

9.16
Líquidoincoloro a amarillo
+5

N2O5

11.3
Sólido incoloro, volátil

Los óxidos de nitrógeno no son tan habituales como otros compuestos de nitrógeno, pero los encontraremos en muchas ocasiones. El N2O tiene propiedades anestésicas y utiliza algo en odontología (“gas hilarante”). El NO2 se emplea en la fabricación del ácido nítrico. El N2O4 se utiliza mucho como oxidante en combustibles de cohetes.El NO es el óxido de nitrógeno más importante desde un punto de vista biológico. En los seres humanos, juega el papel de mantener la presión de la sangre, ayuda en la respuesta inmunológica de eliminación de organismos extraños, y es esencial para la conservación de la memoria a largo plazo. En 1996, los científicos descubrieron que la hemoglobina transporta NO así como O2. El NO disminuye elespesor de las paredes de los vasos sanguíneos, facilitando el transporte de oxígeno a los tejidos circundantes.

El monóxido de dinitrógeno (óxido nitroso) N2O(g) puede obtenerse en el laboratorio a partir de una interesante reacción de desproporción, la descomposición de NH4NO3(s) a temperaturas de 200-260 ºC:

NH4NO3(s) → N2O(g) + 2H2O(g)

El átomo de N en el NH4+ está en el estado deoxidación –3 y en el NO3- el estado de oxidación del N es de +5. En el N2O ambos átomos de N están en estado de oxidación +1. La disminución en el estado de oxidación de un átomo de N es compensada exactamente por el aumento en el estado de oxidación del otro, o cual permite ajustar muy fácilmente la ecuación redox.

El monóxido de nitrógeno (óxido nítrico), NO(g), se obtiene comercialmente mediante laoxidación catalítica del NH3 (primera reacción del proceso Ostwald). Otra fuente de NO, normalmente no deseada, son los procesos de combustión a altas temperaturas, tales como los que tienen lugar en los motores de los automóviles y en las plantas de energía eléctrica. Cuando el combustible se combina con el oxígeno del aire para producir una temperatura alta, el N2(g) y el O2(g) del aire calientese combinan en cierta medida para formar NO(g):

N2(g) + O2(g) → 2 NO(g)

Con frecuencia se ve el óxido de nitrógeno marrón, NO2(g) en las reacciones del ácido nítrico. De interés para los químicos de la atmósfera es el papel clave que juega el NO2(g) en la formación de las nubes de contaminación fotoquímica.
Un problema medioambiental relacionado con los óxidos de nitrógeno: la nube decontaminación (el smog fotquímico).

Hace unos 100 años apareció una palabra nueva en la lengua inglesa: smog, nube de contaminación. Se refería a una situación, frecuente en Londres, en la que una combinación de humo (smoke) y niebla (fog) disminuía la visibilidad y producía riesgos para la salud (incluso mortales). Estas situaciones se asocian a menudo con la industria pesada. Este tipo de nueve decontaminación se llama ahora nube de contaminación industrial.

La forma de contaminación del aire que más corrientemente se considera como nube de contaminación procede de la acción de la luz solar sobre los productos de la combustión. Las reacciones químicas causadas por la luz se llaman reacciones fotoquímicas y la nube de contaminación formada por dichas reacciones es la nube decontaminación fotoquímica.

La nube de contaminación fotoquímica se origina a partir de procesos de combustión a altas temperaturas, como los que tienen lugar en los motores de los automóviles. Debido a que la combustión de la gasolina se realiza en el aire, en lugar de oxígeno puro, el NO(g) obtenido por la reacción directa entre O2(g) y N2(g) está inevitablemente presente en los escapes de los...