Der Hauptunterschied zwischen N2O4 und NO2 besteht darin, dass N2O4 diamagnetisch ist, während NO2 paramagnetisch ist.
N2O4 ist Distickstofftetroxid, während NO2 Stickstoffdioxid ist. Obwohl die chemische Formel N2O4 durch Verdoppelung der stöchiometrischen Werte der chemischen Formel NO2 erh alten werden kann, handelt es sich bei diesen beiden um unterschiedliche chemische Verbindungen mit unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften.
Was ist N2O4?
N2O4 ist Distickstofftetroxid. Wir nennen es üblicherweise Stickstofftetroxid. Diese Verbindung tritt als farblose Flüssigkeit auf und ist ein sehr nützliches Reagenz in chemischen Syntheseprozessen. Diese Verbindung kann mit Stickstoffdioxid ein Gleichgewichtsgemisch bilden. Darüber hinaus ist Distickstofftetroxid ein starkes Oxidationsmittel, das auch hypergolisch ist. Es ist bei Kontakt mit verschiedenen Formen von Hydrazin hypergolisch (dies macht die Mischung aus Hydrazin und Distickstofftetroxid zu einem üblichen Bitreibstoff für Raketen).
Abbildung 01: Molekularer Aufbau des Distickstofftetroxid-Moleküls
Wir können das Distickstofftetroxid-Molekül als zwei Nitrogruppen betrachten, die miteinander verbunden sind. Und diese spezielle Reaktion bildet ein Gleichgewichtsgemisch aus Distickstofftetroxid und Stickstoffdioxid. Außerdem können wir das Distickstofftetroxid-Molekül als planares Molekül mit einer schwachen Bindung zwischen zwei Stickstoffatomen beobachten. Das liegt daran, dass diese chemische Bindung deutlich länger ist als die übliche chemische N-N-Bindung.
Wenn man die magnetischen Eigenschaften dieses Moleküls betrachtet, ist es diamagnetisch, weil es an keinem Atom dieses Moleküls ungepaarte Elektronen gibt. Außerdem ist diese flüssige Substanz in der Regel farblos, je nach oben erwähntem Gleichgewicht kann es aber auch zu einer Gelbfärbung durch das Vorhandensein von NO2 kommen. Noch wichtiger ist, dass sich das Gleichgewicht bei erhöhten Temperaturen eher in Richtung NO2 als in Richtung N2O4 verschiebt.
Distickstofftetroxid kann durch die katalytische Oxidation von Ammoniak hergestellt werden, wobei Dampf als Verdünnungsmittel verwendet wird, um die Verbrennungstemperatur zu senken. Bei diesem Reaktionsprozess umfasst der erste Schritt die Oxidation von Ammoniak zu Stickstoffmonoxid, und der zweite Schritt ist die Oxidation von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid, gefolgt von einer Dimerisierung zu Stickstofftetroxid.
Was ist NO2?
NO2 ist Stickstoffdioxid. Es ist eines von mehreren Stickoxiden. Wir können es als Zwischenprodukt bei der industriellen Synthese von Salpetersäure beobachten, die für die Düngemittelherstellung wichtig ist. Außerdem ist NO2 ein braunes Gas mit einem chlorähnlichen Geruch. Bei Zugabe zu Wasser unterliegt diese Verbindung einer Hydrolyse. Dieser gasförmige Stoff verwandelt sich jedoch bei niedrigen Temperaturen in eine gelblich-braune Flüssigkeit. Und diese Farbänderung tritt aufgrund der Umwandlung von NO2 in N2O4 auf.
Abbildung 02: Chemische Struktur von NO2
Charakteristischerweise hat das Stickstoffatom des NO2-Moleküls ein ungepaartes Elektron, während es zwei N=O-Bindungen im Molekül gibt. Daher ist diese Verbindung paramagnetisch; Das heißt, es kann von einem externen Magnetfeld angezogen werden. Darüber hinaus bedeutet dieses einzelne ungepaarte Elektron auch, dass es sich um eine freie Radikalverbindung handelt.
Wenn man die Zubereitung von NO2-Substanz betrachtet, entsteht es typischerweise durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid durch Sauerstoff in der Luft. Außerdem entsteht dieser Stoff bei den meisten Verbrennungsprozessen mit Luft als Oxidationsmittel.
Es gibt nur wenige verschiedene Verwendungen von NO2, einschließlich der Verwendung als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Salpetersäure, als Nitrierungsmittel bei der Herstellung von chemischen Sprengstoffen, als Polymerisationsinhibitor für Acrylate, als Mehlbleiche Agent usw.
Was ist der Unterschied zwischen N2O4 und NO2?
N2O4 ist Distickstofftetroxid, während NO2 Stickstoffdioxid ist. Der Hauptunterschied zwischen N2O4 und NO2 besteht darin, dass N2O4 diamagnetisch ist, während NO2 paramagnetisch ist. Außerdem tritt N2O4 als Flüssigkeit auf, während NO2 eine gasförmige Substanz ist. Außerdem ist N2O4 eine farblose Flüssigkeit, während NO2 ein braunes Gas ist.
Die folgende Infografik tabelliert weitere Unterschiede zwischen N2O4 und NO2 zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – N2O4 vs. NO2
N2O4 ist Distickstofftetroxid. NO2 ist Stickstoffdioxid. Bei der Betrachtung der chemischen Eigenschaften dieser beiden Verbindungen sind die magnetischen Eigenschaften sehr wichtig. Der Hauptunterschied zwischen N2O4 und NO2 besteht darin, dass N2O4 diamagnetisch ist, während NO2 paramagnetisch ist. Diamagnetisch bedeutet, dass die N2O4-Moleküle nicht von einem äußeren Magnetfeld angezogen werden, da sich in diesem Molekül keine ungepaarten Elektronen befinden. Paramagnetisch bedeutet, dass das Molekül von einem externen Magnetfeld angezogen wird, da sich im NO2-Molekül ein ungepaartes Elektron befindet.
