Dinitrogeenipentoksidi (N2O5) — ominaisuudet, valmistus ja turvallisuus

Dinitrogeenipentoksidi (N2O5) — ominaisuudet, valmistus ja turvallisuus: selkeät tiedot reaktioista, käyttötavoista, riskinhallinnasta ja varotoimista kemian ammattilaisille ja opiskelijoille.

Tekijä: Leandro Alegsa

29-01-2026 22:22

Dinitrogeenipentoksidi on kemiallinen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on N₂ O₅. Se on typpihapon anhydridi: sitä voidaan valmistaa poistamalla vesi typpihaposta. Se esiintyy yleisesti valkoisena kiteisenä tai amorfisena kiinteänä aineena ja on voimakas hapetin.

Ominaisuudet

Dinitrogeenipentoksidi on herkästi reagoiva yhdiste. kiinteässä olomuodossa se esiintyy käytännössä ionisena muodostumana, jossa on nitronium-ioni (NO₂⁺) ja nitraatti-ioni (NO₃⁻), kun taas kaasufaasissa se voi esiintyä myös molekyylimuotoisena N₂O₅-yhdisteenä. Nitronium-ioni selittää sen tehokkuuden nitröintireagenssina: se toimii nitrointiryhmän (=NO₂⁺) luovuttajana orgaanisiin reaktioihin.

Valmistus

Tyypillisesti N₂O₅ valmistetaan poistamalla vettä typpihaposta käyttämällä vettä sitovaa ainetta, kuten fosfori(V)oksidia (P₂O₅). Fosfori(V)oksidi sitoo veden ja kondensoi typpihapon anhydridiksi. On olemassa myös muita laboratoriomenetelmiä, mutta kuivaa, vesivapaata ympäristöä ja tarkkaa lämpötilansäätöä vaaditaan, koska yhdiste on herkkä hydrolyysille ja hajoamiselle.

Kemialliset reaktiot ja käyttö

Nitröinti: Dinitrogeenipentoksidia käytetään nitröintireagenssina, koska se tuottaa nitronium-ionin, joka on aktiivinen elektrofiili aromaattisissa nitröintireaktioissa. Tämä tekee siitä hyödyllisen reagentin orgaanisessa synteesiässä.
Liukoisuus: Sitä voidaan liuottaa anhydroobisiin liuottimiin, esimerkiksi kloroformiin, jolloin se voi toimia nitröintilähteenä liuoksessa. Liuennut N₂O₅ antaa NO₂⁺-lähteen reaktioille.
Hydrolyysi: Vesikontaktissa N₂O₅ hydrolysoituu takaisin typpihapoksi (HNO₃) ja voi vapauttaa typen oksideja, erityisesti typpidioksidia (NO₂), mikä lisää myrkyllisiä ja korrosoivia vaikutuksia.

Turvallisuus ja käsittely

Dinitrogeenipentoksidi on vahvasti reaktiivinen ja myrkyllinen aine. Se on voimakas hapetin ja voi aiheuttaa vakavia palamis- ja räjähdysvaaroja erityisesti orgaanisten aineiden tai palavien liuottimien kanssa. Lisäksi se on haitallinen hengitettynä, sillä se voi muodostaa typpidioksidia (NO₂), joka ärsyttää hengitysteitä ja voi aiheuttaa vakavia terveysvaikutuksia.

Käsittely: Käytä aina asianmukaisia suojavarusteita (hengityssuojain, kemikaalinkestävä käsineet, suojalasit ja suojavaatetus) ja työskentele paikassa, jossa on hyvä ilmanvaihto tai vetokaappi.
Säilytys: Säilytä kuivassa, viileässä ja hyvin ilmastoidussa tilassa astiassa, joka estää kosteuden pääsyn. Vältä yhteensäilytystä helposti syttyvien tai orgaanisten aineiden kanssa.
Ensimmäinen apu: Jos ainetta on hengitetty, siirrä henkilö raittiiseen ilmaan ja hakeudu lääkäriin. Ihokosketuksessa huuhdo runsaalla vedellä ja riisu saastunut vaatetus. Roiskeet silmiin huuhdeltava välittömästi pitkään vedellä ja hakeuduttava lääkäriin.
Jätteiden käsittely: Hävitä jäämät ja jätteet kemikaalijätteenä paikallisten määräysten mukaisesti; älä päästä N₂O₅-jäämiä viemäriin tai luontoon.

Yhteenvetona: Dinitrogeenipentoksidi on hyödyllinen teollisissa ja laboratoriokäytöissä erityisesti nitröijänä, mutta sen voimakas hapettavuus, kosteusherkkyys ja myrkyllisyys edellyttävät tarkkaa ja turvallista käsittelyä.

Aiheeseen liittyvät sivut

Luettelo typpiyhdisteistä
Typpitrijodidi
Ammoniakki

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä on dinitrogeenipentoksidi?

V: Dinitrogeenipentoksidi on kemiallinen yhdiste, jota valmistetaan poistamalla vettä typpihaposta.

K: Mikä on sen kemiallinen kaava?

V: Sen kemiallinen kaava on N2O5.

K: Mihin sitä käytetään?

V: Se on voimakas hapetin, ja sitä voidaan käyttää NO2+-ryhmän lisäämiseen joihinkin kemiallisiin yhdisteisiin.

K: Miten dinitrogeenipentoksidia valmistetaan?

V: Sitä valmistetaan reagoimalla fosfori(V)oksidia typpihapon kanssa, jolloin vesi poistetaan typpihaposta.

K: Mikä on dinitrogeenipentoksidin väri ja rakenne?

V: Se on valkoinen kiinteä aine.

K: Onko dityppioksidipentoksidi myrkyllistä?

V: Kyllä, se on myrkyllistä, koska se voi muodostaa typpidioksidikaasua.

K: Voiko dinitrogeenipentoksidi liueta kloroformiin?

V: Kyllä, sitä voidaan liuottaa kloroformiin NO2+-ryhmän lisäämiseksi joihinkin kemiallisiin yhdisteisiin.

Etsiä