Trióxido de Dinitrógeno: Fórmula, estructura y masa

¿Qué es el trióxido de dinitrógeno?

El trióxido de dinitrógeno es un compuesto químico con la fórmula {eq}N_2O_3 {/eq}. Un compuesto químico es una sustancia formada por elementos unidos químicamente. El trióxido de dinitrógeno compuesto aparece de color azul oscuro y existe como un gas a temperatura y presión ambiente. Sin embargo, el compuesto solo se puede crear a bajas temperaturas y en forma líquida. El trióxido de dinitrógeno es altamente tóxico y corrosivo y se usa por su combustibilidad. No se quema por sí mismo, pero se utiliza como combustible para apoyar la combustión. También se utiliza como agente oxidante.

Fórmula de trióxido de dinitrógeno: N2O3

La fórmula química del trióxido de dinitrógeno es {eq}N_2O_3 {/eq}. El compuesto se elabora mezclando óxido nítrico y dióxido de nitrógeno a temperaturas de enfriamiento por debajo de -21° C. La ecuación química para la reacción que produce trióxido de dinitrógeno es:

{eq}NO + NO_2 → N_2O_3 {/eq}

La fórmula química del trióxido de dinitrógeno expresa que el compuesto está formado por dos átomos de nitrógeno y tres átomos de oxígeno.

¿Qué tipo de enlace es el N2O3?

La estructura molecular del trióxido de dinitrógeno proviene de un enlace central entre sus dos átomos de nitrógeno, es decir, un enlace NN. Este enlace central es un enlace covalente, que ocurre cuando los átomos comparten electrones. A cada lado del enlace covalente NN hay enlaces covalentes entre los átomos de nitrógeno y oxígeno.

Estructura del trióxido de dinitrógeno

Además de provenir centralmente de un enlace nitrógeno a nitrógeno, la forma molecular del trióxido de dinitrógeno se define como plana, lo que significa que todos los ángulos entre los enlaces se encuentran en el mismo plano. En un lado del enlace central hay un átomo de nitrógeno unido a un átomo de oxígeno como N=O; por otro lado, el otro átomo de nitrógeno está unido a dos átomos de oxígeno como O=N=O.

El ángulo del enlace oxígeno-nitrógeno-nitrógeno mide aproximadamente 105,1°. Los ángulos del enlace nitrógeno-nitrógeno-oxígeno son aproximadamente 112,7° y 117,5°. Por último, el ángulo del enlace oxígeno-nitrógeno-oxígeno es de aproximadamente 129,8°.

El trióxido de dinitrógeno también tiene las siguientes propiedades químicas y físicas:

Propiedad	Valor de trióxido de dinitrógeno
Masa molar	76,01 g/mol
Densidad	1,447 g/cm^3 (como líquido) y 1,783 g/cm^3 (como gas)
Punto de fusion	-100,7 °C
Punto de ebullición	3,5 °C
forma molecular	plano
Solubilidad del agua	muy soluble
Otra solubilidad	Soluble en éter
Capacidad calorífica	65,3 J/mol K

Número de oxidación de N2O3

El trióxido de dinitrógeno es un compuesto neutro, lo que significa que todos los números de oxidación dentro del compuesto deben sumar cero. Un número de oxidación, o estado de oxidación, es el número total de electrones que un átomo gana o pierde durante una reacción química para formar un enlace químico con otro átomo. Los números de oxidación representan la capacidad de un átomo para obtener, emitir o compartir electrones.

El número de oxidación del oxígeno es -2 porque normalmente puede ceder o compartir dos electrones. Dado que hay tres átomos de oxígeno en el trióxido de dinitrógeno, el número de oxidación total de los oxígenos es -6. Dependiendo del átomo con el que se une químicamente el nitrógeno, puede tener muchos números de oxidación, incluidos -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4 y +5. En el trióxido de dinitrógeno, cada nitrógeno tiene un número de oxidación de +3, lo que significa que cada uno puede absorber u obtener tres electrones adicionales. El número de oxidación total de los átomos de nitrógeno en el trióxido de dinitrógeno es, por tanto, +6. Si el número de oxidación es -6 para los tres oxígenos y +6 para los dos nitrógenos, el número de oxidación total del trióxido de dinitrógeno es cero y, por lo tanto, la molécula tiene carga neutra.

N2O3 Masa molar

El trióxido de dinitrógeno tiene una masa molar de 76,01 g/mol. La masa molar, o peso molecular, es la masa total en gramos de los átomos presentes para formar una molécula por mol. Un mol es una medida para grandes cantidades de pequeñas entidades. Se define como {eq}6,02214076 \cdot 10^{23} {/eq} unidades, a menudo átomos o moléculas. Por ejemplo, un solo átomo de carbono-12 tiene una masa atómica de 12 u (unidades de masa atómica), y la masa de un solo mol de átomos de carbono-12 es de 12 gramos. Por tanto, la masa molar del carbono-12 es igual a 12 g/mol. La masa molar de un compuesto, por otro lado, se puede encontrar sumando las masas atómicas de cada átomo en su estructura molecular. Las masas atómicas del nitrógeno y el oxígeno son las siguientes:

Nitrógeno: 14.007 u

Oxígeno: 15.999 u

Por lo tanto, la masa molar de {eq}N_2O_3 {/eq} se puede encontrar de la siguiente manera:

{eq}2(14,007) + 3(15,999) = 28,014 + 47,997 = 76,011 g/mol {/eq}

Resumen de la lección

El trióxido de dinitrógeno es un compuesto químico , una sustancia formada por elementos unidos químicamente, que existe como un gas de color azul intenso a temperatura ambiente. El compuesto se crea a temperaturas más frías al mezclar partes iguales de óxido nítrico y dióxido de nitrógeno (ambos como líquidos). El trióxido de dinitrógeno también es extremadamente corrosivo: se usa como agente oxidante y en combustibles para apoyar la combustión (aunque no se quema solo).

La fórmula química del trióxido de dinitrógeno es {eq}N_2O_3 {/eq}. El compuesto se compone de dos átomos de nitrógeno y tres átomos de oxígeno unidos como una molécula plana. El enlace nitrógeno-nitrógeno es el enlace central. En un lado de este enlace hay un enlace N=O (entre un nitrógeno y un oxígeno); por el otro está el enlace O=N=O. El trióxido de dinitrógeno es una molécula neutra. El número de oxidación , que expresa el número de electrones que gana o pierde un elemento en una reacción química, es -2 para cada átomo de oxígeno y +3 para cada átomo de nitrógeno. Por lo tanto, el número de oxidación total para los tres átomos de oxígeno es -6 y para los dos átomos de nitrógeno es +6, de ahí la neutralidad del trióxido de dinitrógeno. El trióxido de dinitrógeno tiene una masa molarde 76,01 g/mol, lo que significa {eq}6,02214076 \cdot 10^{23} {/eq} (o un “mol” de) moléculas de trióxido de dinitrógeno pesan 76,01 gramos. El compuesto también tiene una capacidad calorífica de 65,3 j/mol K y es soluble en agua.