Nøkkelforskjellen mellom N2O4 og NO2 er at N2O4 er diamagnetisk, mens NO2 er paramagnetisk.
N2O4 er dinitrogentetroksid mens NO2 er nitrogendioksid. Selv om den kjemiske formelen N2O4 kan oppnås ved å doble de støkiometriske verdiene til den kjemiske formelen NO2, er disse to forskjellige kjemiske forbindelser med forskjellige kjemiske og fysiske egenskaper.
Hva er N2O4?
N2O4 er dinitrogen-tetroksid. Vi kaller det vanligvis nitrogentetroksid. Denne forbindelsen forekommer som en fargeløs væske og er et svært nyttig reagens i kjemiske synteseprosesser. Denne forbindelsen kan danne en likevektsblanding med nitrogendioksid. Videre er dinitrogen-tetroksid et kraftig oksidasjonsmiddel som også er hypergolisk. Det er hypergolisk ved kontakt med ulike former for hydrazin (dette gjør blandingen av hydrazin og dinitrogen-tetroksid til et vanlig bidrivmiddel for raketter).
Figur 01: Molekylær oppbygging av dinitrogen-tetroksid-molekyl
Vi kan betrakte dinitrogen-tetroksid-molekylet som to nitrogrupper som er bundet sammen. Og denne spesielle reaksjonen danner en likevektsblanding av dinitrogentetroksid og nitrogendioksid. Vi kan også observere dinitrogen tetroxide-molekylet som et plant molekyl med en svak binding mellom to nitrogenatomer. Det er fordi denne kjemiske bindingen er betydelig lengre enn den vanlige N-N kjemiske bindingen.
Når man vurderer de magnetiske egenskapene til dette molekylet, er det diamagnetisk fordi det ikke er noen uparrede elektroner på noe atom i dette molekylet. Dessuten er dette flytende stoffet vanligvis fargeløst, men det kan også være en gulfarging på grunn av tilstedeværelsen av NO2 avhengig av likevekten som ble nevnt ovenfor. Enda viktigere, ved høye temperaturer presser likevekten mot NO2 i stedet for N2O4.
Dinitrogentetroksid kan produseres ved katalytisk oksidasjon av ammoniakk, hvor damp brukes som fortynningsmiddel for å redusere forbrenningstemperaturen. I denne reaksjonsprosessen inkluderer det første trinnet ammoniakkoksidasjon til nitrogenoksid, og det andre trinnet er oksidasjon av nitrogenoksid til nitrogendioksid, etterfulgt av dimerisering til nitrogentetroksid.
Hva er NO2?
NO2 er nitrogendioksid. Det er en av flere nitrogenoksider. Vi kan observere det som et mellomprodukt i den industrielle syntesen av salpetersyre, som er viktig i gjødselproduksjonen. Videre er NO2 en brun gass med en klorlignende lukt. Når den tilsettes til vann, gjennomgår denne forbindelsen hydrolyse. Imidlertid omdannes dette gassformige stoffet til en gulbrun væske ved lave temperaturer. Og denne fargeendringen skjer på grunn av konverteringen av NO2 til N2O4.
Figur 02: Kjemisk struktur av NO2
Karakteristisk nok har nitrogenatomet til NO2-molekylet ett uparet elektron mens det er to N=O-bindinger i molekylet. Derfor er denne forbindelsen paramagnetisk; Det betyr at den kan bli tiltrukket av et eksternt magnetfelt. Videre betyr dette enkelt uparede elektronet også at det er en fri radikalforbindelse.
Når man vurderer fremstilling av NO2-stoff, dannes det vanligvis via oksidasjon av nitrogenoksid med oksygen i luften. Dette stoffet dannes også i de fleste forbrenningsprosesser ved bruk av luft som oksidasjonsmiddel.
Det er få forskjellige bruksområder for NO2, inkludert bruken av det som mellomprodukt ved fremstilling av salpetersyre, som nitreringsmiddel ved fremstilling av kjemiske eksplosiver, som polymerisasjonshemmer for akrylater, som melbleking agent osv.
Hva er forskjellen mellom N2O4 og NO2?
N2O4 er dinitrogentetroksid mens NO2 er nitrogendioksid. Hovedforskjellen mellom N2O4 og NO2 er at N2O4 er diamagnetisk, mens NO2 er paramagnetisk. Videre forekommer N2O4 som en væske, mens NO2 er et gassformig stoff. Dessuten er N2O4 en fargeløs væske mens NO2 er en brun gass.
Følgende infografikk viser flere forskjeller mellom N2O4 og NO2 for side ved side-sammenligning.
Sammendrag – N2O4 vs NO2
N2O4 er dinitrogen-tetroksid. NO2 er nitrogendioksid. Når man vurderer de kjemiske egenskapene til disse to forbindelsene, er magnetiske egenskaper svært viktige. Hovedforskjellen mellom N2O4 og NO2 er at N2O4 er diamagnetisk, mens NO2 er paramagnetisk. Diamagnetisk betyr at N2O4-molekylene ikke tiltrekkes av et eksternt magnetfelt fordi det ikke er noen uparrede elektroner i dette molekylet. Paramagnetisk betyr at molekylet tiltrekkes av et eksternt magnetfelt fordi det er et uparet elektron i NO2-molekylet.
