Nøgleforskellen mellem N2O4 og NO2 er, at N2O4 er diamagnetisk, mens NO2 er paramagnetisk.
N2O4 er dinitrogentetroxid, mens NO2 er nitrogendioxid. Selvom den kemiske formel N2O4 kan opnås ved at fordoble de støkiometriske værdier af den kemiske formel NO2, er disse to forskellige kemiske forbindelser med forskellige kemiske og fysiske egenskaber.
Hvad er N2O4?
N2O4 er dinitrogentetroxid. Vi kalder det almindeligvis nitrogentetroxid. Denne forbindelse forekommer som en farveløs væske og er et meget nyttigt reagens i kemiske synteseprocesser. Denne forbindelse kan danne en ligevægtsblanding med nitrogendioxid. Ydermere er dinitrogentetroxid et kraftigt oxidationsmiddel, der også er hypergolisk. Det er hypergolisk ved kontakt med forskellige former for hydrazin (dette gør blandingen af hydrazin og dinitrogentetroxid til et almindeligt bidrivmiddel for raketter).
Figur 01: Molekylær opbygning af dinitrogentetroxid-molekyle
Vi kan betragte dinitrogen-tetroxid-molekylet som to nitrogrupper, der er bundet sammen. Og denne særlige reaktion danner en ligevægtsblanding af dinitrogentetroxid og nitrogendioxid. Vi kan også observere dinitrogentetroxid-molekylet som et plant molekyle med en svag binding mellem to nitrogenatomer. Det er fordi denne kemiske binding er betydeligt længere end den sædvanlige N-N kemiske binding.
Når man betragter dette molekyles magnetiske egenskaber, er det diamagnetisk, fordi der ikke er nogen uparrede elektroner på noget atom i dette molekyle. Desuden er dette flydende stof norm alt farveløst, men der kan også være en gulfarvning på grund af tilstedeværelsen af NO2 afhængigt af ligevægten, der blev nævnt ovenfor. Endnu vigtigere, ved forhøjede temperaturer skubber ligevægten mod NO2 frem for N2O4.
Dinitrogentetroxid kan fremstilles ved katalytisk oxidation af ammoniak, hvor damp bruges som fortyndingsmiddel for at reducere forbrændingstemperaturen. I denne reaktionsproces omfatter det første trin ammoniakoxidation til nitrogenoxid, og det andet trin er oxidation af nitrogenoxid til nitrogendioxid efterfulgt af dimerisering til nitrogentetroxid.
Hvad er NO2?
NO2 er nitrogendioxid. Det er en af flere nitrogenoxider. Vi kan observere det som et mellemprodukt i den industrielle syntese af salpetersyre, som er vigtig i gødningsproduktionen. Ydermere er NO2 en brun gas med en klorlignende lugt. Når den tilsættes til vand, gennemgår denne forbindelse hydrolyse. Imidlertid omdannes dette gasformige stof til en gullig-brun væske ved lave temperaturer. Og denne farveændring opstår på grund af omdannelsen af NO2 til N2O4.
Figur 02: Kemisk struktur af NO2
Karakteristisk har nitrogenatomet i NO2-molekylet én uparret elektron, mens der er to N=O-bindinger i molekylet. Derfor er denne forbindelse paramagnetisk; hvilket betyder, at det kan blive tiltrukket af et eksternt magnetfelt. Desuden betyder denne enkelte uparrede elektron også, at den er en fri radikalforbindelse.
Når man overvejer fremstillingen af NO2-stof, dannes det typisk via oxidation af nitrogenoxid med oxygen i luften. Dette stof dannes også i de fleste forbrændingsprocesser ved brug af luft som oxidationsmiddel.
Der er få forskellige anvendelser af NO2, herunder brugen af det som mellemprodukt ved fremstilling af salpetersyre, som nitreringsmiddel ved fremstilling af kemiske sprængstoffer, som polymerisationshæmmer for akrylater, som melblegning agent osv.
Hvad er forskellen mellem N2O4 og NO2?
N2O4 er dinitrogentetroxid, mens NO2 er nitrogendioxid. Den vigtigste forskel mellem N2O4 og NO2 er, at N2O4 er diamagnetisk, mens NO2 er paramagnetisk. Yderligere forekommer N2O4 som en væske, mens NO2 er et gasformigt stof. Desuden er N2O4 en farveløs væske, mens NO2 er en brun gas.
Den følgende infografik viser flere forskelle mellem N2O4 og NO2 til sammenligning side om side.
Oversigt – N2O4 vs NO2
N2O4 er dinitrogentetroxid. NO2 er nitrogendioxid. Når man overvejer de kemiske egenskaber af disse to forbindelser, er magnetiske egenskaber meget vigtige. Den vigtigste forskel mellem N2O4 og NO2 er, at N2O4 er diamagnetisk, mens NO2 er paramagnetisk. Diamagnetisk betyder, at N2O4-molekylerne ikke tiltrækkes af et eksternt magnetfelt, fordi der ikke er nogen uparrede elektroner i dette molekyle. Paramagnetisk betyder, at molekylet tiltrækkes af et eksternt magnetfelt, fordi der er en uparret elektron i NO2-molekylet.
