三氧化氮

三氧化氮，或者說硝酸根自由基，是一種化學式為NO₃的氮氧化物，由三個氧原子與一個氮原子分別以共價鍵相連線形成。這種高度不穩定的藍色化合物尚未以純品形式被分離出來，但是可以在氣相、液相或固相系統中作為一種短暫壽命的組分產生並被檢測到。

正如二氧化氮NO₂一樣，三氧化氮是一種自由基（存在未成對價電子的分子），因而顯順磁性。它是硝酸根對應的不帶電荷的物種，也是過氧亞硝醯自由基OONO的一種異構體。

三氧化氮是大氣組分間反應的重要中間體，包括臭氧的破壞。

基本介紹

• 中文名：三氧化氮
• 外文名：Nitrogen Trioxide
• 別名：硝酸基；硝酸根自由基；Nitrate radical
• 化學式：NO3
• 分子量：62.004
• CAS登錄號：12033-49-7

研究簡史

1881-1882年，Hautefeuille和Chappuis假設了NO₃自由基的存在，以解釋空氣在無聲放電下的吸收光譜。

理化性質

電中性的NO₃分子似乎是平面形的，具有三重旋轉軸對稱性（D_3h點群）；或者可能是三個Y形分子之間的共振雜化體。

NO₃自由基不與水直接反應，與孤立原子和其他自由基相反，對封閉價層的分子相對不活潑。它被特定波長的光分解成一氧化氮NO和氧O₂。

對於波長在500~680nm左右的光，NO₃的吸收光譜具有寬的吸收帶，在590, 662, 623nm處可見三個顯著的吸收峰。在640-680nm範圍內的吸收不會導致解離，而是產生螢光：特定地，在604.4nm被激發後發射從605到800nm的螢光，在661.8nm被激發後發射從662到800nm的螢光。在水溶液中，另一個吸收帶出現在330nm左右（紫外）。 產生激發態NO₃*可以通過波長小於595nm的光子來實現。

製備方法

三氧化氮可通過在氣相中二氧化氮與臭氧的反應來製備：

NO₂+O₃→NO₃+O₂

這個反應也可以在固相或水溶液中進行，可用輻照冷凍氣體混合物、硝酸鹽或硝酸的閃光光解或輻解以及其他幾種方法。

三氧化氮也是五氧化二氮N₂O₅，硝酸氯ClONO₂和過氧硝酸HO₂NO₂及其鹽的光解產物。

N₂O₅→NO₂+NO₃

2ClONO₂→Cl₂+2NO₃