Dióxido de nitrógeno para niños
Datos para niños
Dióxido de nitrógeno |
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| Nombre IUPAC | ||
| Óxido de nitrógeno(IV) | ||
| General | ||
| Otros nombres | Nodos | |
| Fórmula estructural |  |
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| Fórmula molecular | NO2 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 10102-44-0 | |
| ChEBI | 33101 | |
| ChemSpider | 2297499 | |
| PubChem | 3032552 | |
| UNII | S7G510RUBH | |
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InChI
InChI=InChI=1S/NO2/c2-1-3
Key: JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N |
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| Propiedades físicas | ||
| Densidad | 1,449 kg/m³; 0,001449 g/cm³ | |
| Masa molar | 46,1 g/mol | |
| Punto de fusión | −11,2 °C (262 K) | |
| Punto de ebullición | 21,2 °C (294 K) | |
| Peligrosidad | ||
| SGA |    |
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| NFPA 704 |
0
3
0
OX
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| Compuestos relacionados | ||
| Óxidos | Óxidos de nitrógeno | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. |
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El dióxido de nitrógeno (NO2) es un compuesto químico que se forma con los elementos nitrógeno y oxígeno. A temperatura ambiente y presión normal, es un gas de color pardo-rojizo con un olor fuerte. Se utiliza en la industria como un agente que ayuda a otras sustancias a reaccionar (oxidante) y es importante para fabricar ácido nítrico. Este ácido se usa para producir fertilizantes que ayudan a las plantas a crecer.
El dióxido de nitrógeno puede ser perjudicial si se inhala, ya que puede causar problemas en los pulmones. También se produce cuando se queman cosas a altas temperaturas, como en los motores de los coches y en las plantas de energía. Por eso, es un contaminante común en las ciudades.
Contenido
¿Cómo es el dióxido de nitrógeno?
El dióxido de nitrógeno es un gas de color marrón rojizo con un olor muy fuerte y penetrante. Si la temperatura baja de 21.2 °C, se vuelve líquido y su color es más claro, entre marrón y amarillo.
Estructura molecular y propiedades físicas
A nivel molecular, el NO2 tiene una forma angular, como una "V", con el átomo de nitrógeno en el centro. La distancia entre el nitrógeno y el oxígeno es muy pequeña.
Este gas puede cambiar y unirse con otra molécula igual para formar una sustancia llamada tetróxido de dinitrógeno (N2O4). Esto ocurre más fácilmente a bajas temperaturas. El color marrón rojizo del dióxido de nitrógeno se debe a que absorbe la luz azul. Cuando absorbe luz ultravioleta, puede separarse y formar monóxido de nitrógeno y oxígeno atómico. Este oxígeno atómico, al unirse con el oxígeno del aire, produce ozono.
¿Cómo se obtiene el dióxido de nitrógeno?
El dióxido de nitrógeno se produce y se transporta en la industria como su forma líquida, el tetróxido de dinitrógeno (N2O4). Es el primer paso en un proceso llamado método de Ostwald, que sirve para fabricar ácido nítrico a gran escala.
Producción industrial
Para obtenerlo, se oxida el amoniaco en dos pasos:
- Primero, el amoniaco reacciona con oxígeno para formar monóxido de nitrógeno y agua.
- Luego, el monóxido de nitrógeno reacciona con más oxígeno para formar dióxido de nitrógeno.
También se puede producir oxidando otra sustancia llamada cloruro de nitrosilo.
Producción en laboratorio
En los laboratorios, el dióxido de nitrógeno se obtiene a menudo descomponiendo el ácido nítrico. Esto se puede hacer calentando el ácido o haciéndolo reaccionar con ciertos metales, como el cobre.
Otra forma de obtenerlo en el laboratorio es calentando algunos nitratos de metales, como el nitrato de plomo.
¿Cómo reacciona el dióxido de nitrógeno?
El dióxido de nitrógeno es una sustancia muy reactiva. Sus propiedades de oxidación y reducción son importantes en muchas reacciones químicas.
Reacciones importantes
Cuando el dióxido de nitrógeno se disuelve en agua, reacciona para formar ácido nítrico y monóxido de nitrógeno. Esta reacción es clave en la producción industrial de ácido nítrico.
El dióxido de nitrógeno es inestable a temperaturas altas. A unos 150 °C, se descompone para formar monóxido de nitrógeno y oxígeno.
También reacciona con los óxidos básicos de metales para formar nitratos. Por ejemplo, si un óxido de metal divalente reacciona con dióxido de nitrógeno, se forma un nitrato de ese metal.
El dióxido de nitrógeno está en equilibrio con el tetróxido de dinitrógeno (N2O4). Las bajas temperaturas o las altas presiones favorecen la formación del tetróxido.
Cuando la luz solar incide sobre el dióxido de nitrógeno, puede liberar un átomo de oxígeno muy reactivo. Este átomo de oxígeno puede dar lugar a la formación de ozono troposférico y al esmog fotoquímico.
¿Dónde se encuentra el dióxido de nitrógeno en el ambiente?
El dióxido de nitrógeno está presente en pequeñas cantidades en la atmósfera de la Tierra, tanto en la troposfera (la capa más cercana a nosotros) como en la estratosfera (una capa más alta).
Fuentes naturales
Su presencia puede deberse a causas naturales, como:
- La entrada desde la estratosfera.
- La respiración de bacterias.
- Los volcanes.
- Los rayos.
Estas fuentes hacen que el NO2 sea un gas traza (presente en muy poca cantidad) en las capas bajas de la atmósfera. Allí, ayuda a absorber la luz ultravioleta del sol y a regular la química de la troposfera, especialmente en la cantidad de ozono. El dióxido de nitrógeno natural a menudo se forma por la oxidación de otros óxidos de nitrógeno, como el monóxido de nitrógeno, por el oxígeno del aire.
Fuentes humanas
Además de las fuentes naturales, en las ciudades y zonas industriales puede haber una cantidad importante de NO2 debido a actividades humanas. Este dióxido de nitrógeno suele ser un contaminante secundario, lo que significa que se forma a partir de monóxido de nitrógeno.
Aunque el nitrógeno del aire (N2) no es muy reactivo, a altas temperaturas y presiones reacciona con el oxígeno para formar monóxido de nitrógeno (NO). Estas condiciones se dan, por ejemplo, dentro de los motores de los coches. Por eso, en las ciudades y autopistas hay muchas emisiones de este gas.
Una vez que el monóxido de nitrógeno es liberado por los tubos de escape o las chimeneas, se oxida rápidamente a dióxido de nitrógeno. Como el NO2 es muy reactivo, no permanece mucho tiempo en el aire, lo que evita que se acumule en cantidades peligrosas. Durante el día, la luz solar puede hacer que el NO2 se separe de nuevo en monóxido de nitrógeno y oxígeno.
Esta reacción es el inicio de muchas reacciones importantes en la atmósfera. Puede llevar a la formación de ozono troposférico, al smog fotoquímico (una niebla contaminante) o a la formación de ácido nítrico, que es uno de los gases que causan la lluvia ácida.
¿Qué efectos tiene el dióxido de nitrógeno en la salud?
De los óxidos de nitrógeno más comunes, el dióxido de nitrógeno es el que más puede irritar y ser perjudicial. Puede causar problemas en los pulmones. En casos de exposición grave, puede llevar a una enfermedad pulmonar seria.
Si se inhala aire con una concentración muy alta de dióxido de nitrógeno, puede ser muy peligroso. Por esta razón, muchos países tienen leyes que establecen límites sobre la cantidad de dióxido de nitrógeno permitida en el aire y el tiempo de exposición.
Por ejemplo, en Europa, el límite anual promedio es de 40 microgramos por metro cúbico. No se debe superar un nivel de 200 microgramos por metro cúbico más de 18 veces al año. Otros países como Estados Unidos y Japón también tienen sus propios límites para proteger la salud de las personas.
Véase también
En inglés: Nitrogen dioxide Facts for Kids
- Óxido nitroso
- Monóxido de nitrógeno
- Trióxido de dinitrógeno
- Pentóxido de dinitrógeno
