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., Doe warm water in de ene, niets in de middelste en een paar kleine brokken droogijs in de derde. Doe een tube in elk bekerglas. De koude buis zal opklaren met groene vloeistof vorming op de bodem van de buis. De hete buis wordt donkerbruin. Het smeltpunt van stikstof (IV) oxide is -11,2 C en het kookpunt is 21,2 C. De vaste stof is uitsluitend N2O4, terwijl de vloeistof een mengsel is.
2 NO2 (g) <—> N2O4 (g) dH = -57.20 kJ/mol
stikstof (IV) oxidegas is in evenwicht als een mengsel van een monomeer (NO2) en een dimeer (N2O4)., Stikstofdioxide is roodbruin, dinitrogeentetraoxide is kleurloos. Onzuiverheden kunnen het een blauw-groene kleur geven.
Dimerisatie is exotherm, maar dimerisatie leidt tot een afname van de entropie, en door de afname van de entropie neemt de vrije energie toe naarmate de temperatuur stijgt, waardoor het evenwicht verschuift naar NO2, zoals aangegeven door dG = dH – TdS.
Dark tube = LA smog
kamertemperatuur tube = San Diego smog
Cold tube = Smog tijdens Rose Bowl