Den viktigaste skillnaden mellan N2O4 och NO2 är att N2O4 är diamagnetisk, medan NO2 är paramagnetisk.
N2O4 är dikvävetetroxid medan NO2 är kvävedioxid. Även om den kemiska formeln N2O4 kan erhållas genom att dubbla de stökiometriska värdena för den kemiska formeln NO2, är dessa två olika kemiska föreningar med olika kemiska och fysikaliska egenskaper.
Vad är N2O4?
N2O4 är dikvävetetroxid. Vi brukar kalla det som kvävetetroxid. Denna förening förekommer som en färglös vätska och är ett mycket användbart reagens i kemiska syntesprocesser. Denna förening kan bilda en jämviktsblandning med kvävedioxid. Vidare är dikvävetetroxid ett kraftfullt oxidationsmedel som också är hypergoliskt. Det är hypergoliskt vid kontakt med olika former av hydrazin (detta gör blandningen av hydrazin och dikvävetetroxid till ett vanligt bidrivmedel för raketer).
Figur 01: Molekylär uppbyggnad av dikvävetetroxidmolekyl
Vi kan betrakta dikvävetetroxidmolekylen som två nitrogrupper som är sammanbundna. Och denna speciella reaktion bildar en jämviktsblandning av dikvävetetroxid och kvävedioxid. Vi kan också observera dikvävetetroxidmolekylen som en plan molekyl med en svag bindning mellan två kväveatomer. Det beror på att denna kemiska bindning är betydligt längre än den vanliga kemiska N-N-bindningen.
När man överväger de magnetiska egenskaperna hos denna molekyl, är den diamagnetisk eftersom det inte finns några oparade elektroner på någon atom i denna molekyl. Dessutom är denna flytande substans vanligtvis färglös, men det kan också finnas en gul färg på grund av närvaron av NO2 beroende på jämvikten som nämndes ovan. Ännu viktigare, vid förhöjda temperaturer pressar jämvikten mot NO2 snarare än N2O4.
Ditrogentetroxid kan framställas genom katalytisk oxidation av ammoniak, där ånga används som utspädningsmedel för att sänka förbränningstemperaturen. I denna reaktionsprocess inkluderar det första steget ammoniakoxidation till kväveoxid, och det andra steget är oxidation av kväveoxid till kvävedioxid, följt av dimerisering till kvävetetroxid.
Vad är NO2?
NO2 är kvävedioxid. Det är en av flera kväveoxider. Vi kan observera det som en mellanprodukt i den industriella syntesen av salpetersyra, vilket är viktigt vid gödselproduktion. Dessutom är NO2 en brun gas med en klorliknande lukt. När den tillsätts till vatten genomgår denna förening hydrolys. Detta gasformiga ämne omvandlas emellertid till en gulbrun vätska vid låga temperaturer. Och denna färgförändring sker på grund av omvandlingen av NO2 till N2O4.
Figur 02: Kemisk struktur för NO2
Karakteristiskt har kväveatomen i NO2-molekylen en oparad elektron medan det finns två N=O-bindningar i molekylen. Därför är denna förening paramagnetisk; vilket innebär att det kan attraheras av ett externt magnetfält. Dessutom betyder denna enda oparade elektron också att den är en fri radikalförening.
När man överväger beredningen av NO2-ämne, bildas det vanligtvis genom oxidation av kväveoxid med syre i luften. Dessutom bildas detta ämne i de flesta förbränningsprocesser med luft som oxidationsmedel.
Det finns få olika användningsområden för NO2, inklusive användningen av den som mellanprodukt vid tillverkning av salpetersyra, som nitreringsmedel vid tillverkning av kemiska sprängämnen, som polymerisationshämmare för akrylater, som mjölblekning agent, etc.
Vad är skillnaden mellan N2O4 och NO2?
N2O4 är dikvävetetroxid medan NO2 är kvävedioxid. Den viktigaste skillnaden mellan N2O4 och NO2 är att N2O4 är diamagnetisk, medan NO2 är paramagnetisk. Vidare förekommer N2O4 som en vätska, medan NO2 är ett gasformigt ämne. Dessutom är N2O4 en färglös vätska medan NO2 är en brun gas.
Följande infografik visar fler skillnader mellan N2O4 och NO2 för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – N2O4 vs NO2
N2O4 är dikvävetetroxid. NO2 är kvävedioxid. När man överväger de kemiska egenskaperna hos dessa två föreningar är magnetiska egenskaper mycket viktiga. Den viktigaste skillnaden mellan N2O4 och NO2 är att N2O4 är diamagnetisk, medan NO2 är paramagnetisk. Diamagnetisk betyder att N2O4-molekylerna inte attraheras av ett externt magnetfält eftersom det inte finns några oparade elektroner i denna molekyl. Paramagnetisk betyder att molekylen attraheras av ett externt magnetfält eftersom det finns en oparad elektron i NO2-molekylen.
