Materials
3 Tubes of N2O4 gas
3 800 mL or 1 liter beakers
Hot Water
Dry Ice
Thermal Gloves
Gloves and Goggles
Procedure
Show class gas tubes. Line up the 3 beakers in a row., Geben Sie heißes Wasser in einen, nichts in den mittleren und ein paar kleine Trockeneisbrocken in den dritten. Legen Sie ein Rohr in jedes Becherglas. Das kalte Rohr klärt sich mit grüner Flüssigkeit auf, die sich auf dem Boden des Rohrs bildet. Das heiße Rohr wird dunkelbraun. Schmelzpunkt von Stickstoff (IV) Oxid ist -11,2 C und Siedepunkt ist 21,2 C. Der feste Zustand ist ausschließlich N2O4, während die Flüssigkeit eine Mischung ist.
2 NO2 (g) <— N2O4 (g) dH = -57.20 kJ/mol
Stickstoff (IV) – Oxidgas ist im Gleichgewicht als Gemisch aus einem Monomer (NO2) und einem Dimer (N2O4)., Stickstoffdioxid ist rötlich braun, Dinitrogentetraoxid ist farblos. Verunreinigungen können ihm eine blaugrüne Farbe verleihen.
Die Dimerisierung ist exotherm, jedoch führt die Dimerisierung zu einer Abnahme der Entropie, und aufgrund der Entropieabnahme steigt die freie Energie mit zunehmender Temperatur an und verschiebt das Gleichgewicht in Richtung NO2, wie durch dG = dH – TdS angezeigt.
Dark tube = LA smog
Room temp tube = San Diego smog
Cold tube = Smog during Rose Bowl