חנקן חמצני
התרכובת חנקן חמצני (או חנקן חד-חמצני) היא מולקולה המורכבת מאטום אחד של חמצן ואטום אחד של חנקן שסימולו NO. בתנאים סטנדרטיים של טמפרטורה ולחץ תרכובת זו היא גז. זהו מוליך עצבי חשוב בגופם של יונקים, כולל האדם, ומולקולת האיתות היחידה המוכרת למדע שהיא גז. פעילות החנקן החמצני בגוף התגלתה בשנות ה-70 של המאה ה-20.[1]
 | |
 | |
| מולקולת חנקן חמצני | |
| כתיב כימי |
NO  |
|---|---|
| מסה מולרית | 30.0061 גרם/מול |
| מראה | חסר צבע |
| מספר CAS | 10102-43-9 |
| מצב צבירה | גז |
| טמפרטורת היתוך |
-163.6 °C 109.55 K |
| טמפרטורת רתיחה |
-151.8 °C 121.35 K |
| אנתלפיית התהוות סטנדרטית | 81 קילוג'ול למול |
  | |
אין לבלבל בין מולקולה זו לחמצן דו-חנקני שהוא חומר הרדמה וגז חממה או לחנקן דו-חמצני שהוא גז רעיל מאוד בצבע חום ואחד ממזהמי האוויר העיקריים (נפלט ממנוע בעירה פנימית). אולם, חנקן חמצני מתחמצן מהר מאוד באוויר והופך לחנקן דו-חמצני ניתן להבחין בתהליך זה בהופעתו של צבע אדמדם-חום.
מולקולות חנקן חמצני היא רדיקל חופשי, ולכן הראקטיביות גבוהה. זמן מחצית החיים שלו הוא בין שנייה לחמש שניות.[2]
תגובות כימיות נפוצות עריכה
- כאשר שתי מולקולות של חנקן חמצני נפגשות עם מולקולת חמצן, נוצר חמצון לשתי מולקולות של חנקן דו-חמצני:
- 2 NO + O2 → 2 NO2
- כאשר החמצון קורה במים אז מולקולת מים, חמצן וחנקן חמצני יוצרים חומצה חנקיתית:
- 4 NO + O2 + 2 H2O → 4 HNO2
ייצור עריכה
על מנת ליצור חנקן חמצני משתמשים בתהליכים כימיים בחום גבוה.
- בתהליך אוסטוולד התעשייתי משתמשים בחמצון אמוניה בטמפרטורה שבין 750 °C לבין 900 °C (בדרך כלל 850 °C) כאשר סגסוגת פלטינה - רודיום משמש כזרז:
- 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
- דרך אחרת ליצור זאת הוא בשימוש במולקולות חמצן וחנקן פשוטות בטמפרטורה גבוהה מאוד (מעל 2000 °C). תהליך זה אינו פרקטי ולא נמצא בשימוש:
- N2 + O2 → 2 NO
- במעבדות משתמשים בחנקות ובחומצה חנקתית. למשל בשימוש בנחושת חנקיתי:
- 8 HNO3 + 3 Cu → 3 Cu(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO
- תהליך דומה בשימוש בנתרן חנקיתי או באשלגן חנקיתי:
- 2 NaNO2 + 2 NaI + 2 H2SO4 → I2 + 4 NaHSO4 + 2 NO
- 2 NaNO2 + 2 FeSO4 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2 NaHSO4 + 2 H2O + 2 NO
- 3 KNO2 (l) + KNO3 (l) + Cr2O3(s) → 2 K2CrO4(s) + 4 NO
ראו גם עריכה
קישורים חיצוניים עריכה
- חנקן חמצני, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
- גלי וינרב, העולם אומר כן ל-NO: המולקולה שהתגלתה לפני 50 שנה מתחילה לממש את הפוטנציאל שלה, באתר גלובס, 26 בנובמבר 2021
תחמוצת החנקן, דף שער בספרייה הלאומית
הערות שוליים עריכה
- ^ וינרב, גלי (2021-11-26). "המולקולה שהתגלתה לפני 50 שנה מתחילה לממש את הפוטנציאל שלה". Globes. נבדק ב-2021-11-26.
- ^ Gabbai, F. B., Garcia, G. E. et al., Role of nitric oxide in glomerular physiology and pathophysiology, Adv Nephrol Necker Hosp 24, 3-18 (1995)