이산화 질소

이산화 질소(二酸化窒素)는 질소산소로 이루어진 화합물이다. 분자식NO2이다. 산화 질소(IV), 과산화 질소(過酸化窒素)라고도 하는데, 사산화 이질소 역시 이 명칭으로 불릴 수 있다. 독성이 있는 적갈색의 기체이다.

이산화 질소
Skeletal formula of nitrogen dioxide with some measurementsEP
Spacefill model of nitrogen dioxide
Nitrogen dioxide at different temperatures
(NO
2
) converts to the colorless 사산화 이질소 (N
2
O
4
) at low temperatures and reverts to NO
2
at higher temperatures.
이름
IUPAC 이름
Nitrogen dioxide
별칭
Nitrogen(IV) oxide,[1] deutoxide of nitrogen
식별자
3D 모델 (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.030.234
EC 번호
  • 233-272-6
976
RTECS 번호
  • QW9800000
UNII
UN 번호 1067
성질
NO
2
몰 질량 46.006 g/mol[2]
겉보기 Brown gas[2]
냄새 Chlorine like
밀도 1.880 g/L[2]
녹는점 −9.3 °C (15.3 °F; 263.8 K)[2]
끓는점 21.15 °C (70.07 °F; 294.30 K)[2]
Hydrolyses
용해도 Soluble in CCl
4
, 질산,[3] 클로로포름
증기 압력 98.80 kPa (at 20 °C)
+150.0·10−6 cm3/mol[4]
1.449 (at 20 °C)
구조
C2v
Bent
열화학[5]
37.2 J/(mol·K)
240.1 J/(mol·K)
+33.2 kJ/mol
위험
주요 위험 Poison, oxidizer
물질 안전 보건 자료 ICSC 0930
GHS 그림문자 GHS03: Oxidizing GHS04: Compressed Gas GHS05: Corrosive GHS06: Toxic GHS08: Health hazard
신호어 위험
H270, H314, H330
P220, P260, P280, P284, P305+351+338, P310
NFPA 704 (파이어 다이아몬드)
반수 치사량 또는 반수 치사농도 (LD, LC):
30 ppm (guinea pig, 1 h)
315 ppm (rabbit, 15 min)
68 ppm (rat, 4 h)
138 ppm (rat, 30 min)
1000 ppm (mouse, 10 min)[7]
64 ppm (dog, 8 h)
64 ppm (monkey, 8 h)[7]
NIOSH (미국 건강 노출 한계):
PEL (허용)
C 5 ppm (9 mg/m3)[6]
REL (권장)
ST 1 ppm (1.8 mg/m3)[6]
IDLH (직접적 위험)
13 ppm[6]
관련 화합물
오산화 이질소

사산화 이질소
삼산화 이질소
일산화 질소
아산화 질소

관련 화합물
이산화 염소
이산화 탄소
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
아니오아니오 유효성 확인 (관련 정보 예아니오아니오)
정보상자 각주

성질편집

적갈색의 기체 상태로 존재한다. 고체 또는 액체 상태에서는 거의 대부분의 분자가 사산화 이질소의 형태로 존재하고 있다.[8] 녹는점은 -9.3 °C, 끓는점은 21.3 °C이다. 상자성을 띠는 분자이다. 질소 원자와 산소 원자의 결합 길이는 1.188Å, 결합각은 126°이다. 이황화 탄소, 클로로폼 등에 녹는다. 액체 상태의 이산화 질소는 염소, 브로민, 아이오딘 등을 녹일 수 있지만 무기염은 반응하지 않는 이상 잘 녹이지 못한다.[9]이산화 질소는 극성 물질이기 때문에 물에 잘 녹는다.

두 개의 이산화 질소 분자가 반응하면 사산화 이질소 분자가 되며 이는 다음과 같은 평형상태에 놓여있다.

2 NO2N2O4

위 반응에서 평형은 온도가 높아질수록 평형이 이산화 질소 쪽으로 이동한다. 27 °C에서는 21.24%만이 이산화 질소의 형태로 존재하나, 60 °C에서는 약 50%가 이산화 질소의 형태로 존재하고 100 °C에서는 90%, 150 °C에서는 거의 모든 분자가 이산화 질소의 형태로 존재한다.[9]

일산화 질소가 관여된 반응은 대표적으로 다음과 같은 것이 있다.[8][10]

2NO2 ⇄ 2NO + O2
2 NO2 + H2O ⇄ H+ + NO3- + HNO2
3 HNO2 ⇄ H+ + NO3- + NO + H2O

제법편집

건조한 분말형태의 질산 납산소 존재 하에 가열한다.[9]

안전편집

흡입편집

증기는 기도를 강하게 자극한다. 눈과 목에 자극, 가슴의 긴장, 두통, 구역질, 점차적인 무력함이 일어날 수 있다. 심각한 증상은 5~7시간 후에도 일어날 수 있으며 청색증, 호흡 곤란, 불규칙한 호흡, 나른함이 있을 수 있다. 치료받지 않는 경우 폐수종으로 인하여 결과적으로 사망할 수 있다.[11]

피부편집

액체상태의 이산화 질소에 노출될 경우 심각한 부식이 발생할 수 있다.[11]

편집

액체상태의 이산화 질소에 노출될 경우 심각한 부식이 발생할 수 있다. 이산화 질소에 노출될 위험에 있는 사람은 콘택트렌즈를 사용해서는 안 된다.[11]

각주편집

  1. “nitrogen dioxide (CHEBI:33101)”. 《Chemical Entities of Biological Interest (ChEBI)》. UK: European Bioinformatics Institute. 2008년 1월 13일. Main. 2016년 3월 4일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2011년 10월 4일에 확인함. 
  2. Haynes, 4.79.
  3. Mendiara, S. N.; Sagedahl, A.; Perissinotti, L. J. (2001). “An electron paramagnetic resonance study of nitrogen dioxide dissolved in water, carbon tetrachloride and some organic compounds”. 《Applied Magnetic Resonance》 20 (1–2): 275–287. doi:10.1007/BF03162326. 
  4. Haynes, 4.134.
  5. Haynes, 5.16.
  6. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. “Nitrogen dioxide”. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH). 
  7. “Nitrogen dioxide”. 《Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations (IDLH)》. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  8. Parker, S. P. et al., "Nitrogen oxides", McGraw-Hill encyclopedia of chemistry, New York: McGraw-Hill, 1993, pp. 701~703.
  9. 化學大辭典編集委員會 편, 성용길, 김창홍 역, 〈이산화질소〉, 《화학대사전》(Vol. 7), 서울: 世和, 2001, 337쪽.
  10. Considine, G. D. et al., "NITROGEN", Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005, pp. 1082~1086
  11. “이산화 질소 MSDS” (PDF). 2006년 10월 20일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2008년 6월 5일에 확인함. 

참고 문헌편집

  • Considine, G. D. et al., Van Nostrand's encyclopedia of chemistry, 5th edition, Hoboken: Wiley-Interscience, 2005.
  • Parker, S. P. et al., McGraw-Hill encyclopedia of chemistry, New York: McGraw-Hill, 1993.
  • 化學大辭典編集委員會 편, 성용길, 김창홍 역, 《화학대사전》, 서울: 世和, 2001.
  • https://web.archive.org/web/20061020032006/http://www.vngas.com/pdf/g61.pdf