Dioxyde d'azote

Dioxyde d'azote
Structure du dioxyde d'azote.
Général
Nom IUPAC	dioxyde d'azote
No CAS	10102-44-0
No EINECS	233-272-6
No RTECS	QW9800000
PubChem	3609161
ChEBI	33101
SMILES	[N+](=O)=O PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1S/NO2/c2-1-3/q+1 InChIKey : OMBRFUXPXNIUCZ-UHFFFAOYSA-N
Apparence	gaz brun rougeatre ou liquide brun ou jaune, d'odeur âcre[1].
Propriétés chimiques
Formule brute	NO2  [Isomères]
Masse molaire[3]	46,0055 ± 0,0008 g·mol-1 N 30,45 %, O 69,55 %,
Moment dipolaire	0,316 ± 0,010 D [2]
Propriétés physiques
T° fusion	-11,2 °C[1]
T° ébullition	21,2 °C[1]
Solubilité	dans l'eau : réaction[1]
Masse volumique	1,45 g·cm-3 (liquide)[1]
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 96 kPa[1]
Point critique	157,85 °C, 20,17 MPa [4]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	9,586 ± 0,002 eV (gaz)[5]
Précautions
Directive 67/548/EEC
T+
Numéro index : 007-002-00-0 Symboles : T+ : Très toxique Phrases R : R26 : Très toxique par inhalation. R34 : Provoque des brûlures. Phrases S : S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé. S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l’eau et consulter un spécialiste. S28 : Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec … (produits appropriés à indiquer par le fabricant). S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). (S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/37/39 : Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage.
Phrases R : 26, 34,
Phrases S : (1/2), 9, 26, 28, 36/37/39, 45,
Transport
265    1067    Code Kemler : 265 : gaz toxique et comburant (favorise l'incendie) Numéro ONU : 1067 : DIOXYDE D’AZOTE; ou TÉTROXYDE DE DIAZOTE Classe : 2.3 Étiquettes : 2.3 : Gaz toxiques (correspond aux groupes désignés par un T majuscule, c'est-à-dire T, TF, TC, TO, TFC et TOC). 5.1 : Matières comburantes 8 : Matières corrosives
SIMDUT[6]
A, C, D1A, D2B, E, A : Gaz comprimé Tension de vapeur absolue à 50 °C = 345 kPa C : Matière comburante. Cause ou favorise la combustion d'une autre matière en dégageant de l'oxygène. D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves Transport des marchandises dangereuses : classe 2.3 D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques. Mutagénicité chez l'animal. E : Matière corrosive. Transport des marchandises dangereuses : classe 8 Divulgation à 1,0 % selon la liste de divulgation des ingrédients.
SGH[7]
Danger H314, H330, H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires H330 : Mortel par inhalation
Inhalation	Mortel, apparition d'acide nitrique dans les poumons par réaction avec l'eau
Écotoxicologie
Seuil de l’odorat	bas : 0,05 ppm haut : 0,14 ppm[8]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le dioxyde d'azote est un composé chimique de formule NO₂. Il s'agit d'un gaz brun-rouge toxique suffocant à l'odeur âcre et piquante caractéristique. C'est un précurseur de la production industrielle de l'acide nitrique HNO₃ et un polluant majeur de l'atmosphère terrestre produit par les moteurs à combustion interne et les centrales thermiques ; il est responsable à ce titre de la présence d'acide nitrique dans les pluies acides, où ce dernier se forme par hydratation du NO₂ :

3 NO₂ + H₂O → 2 HNO₃ + NO.

Apparence

Il présente une coloration brunâtre (vapeurs rutilantes) et une odeur douçâtre. C'est une des odeurs que l'on perçoit dans les rues polluées par la circulation automobile.

Dioxyde d'azote s'échappant d'un tube à essais.

Structure

La structure plus correcte de NO₂ est O-N^·-O avec un angle de 134 degrés et le point représentant cet électron célibataire sur l'atome d'azote, et des tirets entre les deux N-O en plus de l'existence de la liaison "normale" N-O. Les charges formelles seraient plus élevées que celles de la structure présenté ; sa présence sur l'atome N est plus proche de la réalité, bien que tout ceci n'est qu'une question de densité de probabilité de présence de l'électron en cause. Il passe "plus de temps" sur l'azote que sur un des deux oxygènes^[9].

Sa structure radicalaire le rend très réactif vis-à-vis des molécules organiques.

Équilibre monomère-dimère

Ce gaz a un équilibre permanent, mais dépendant des conditions de température et de pression, avec son dimère, le peroxyde d'azote N₂O₄ :

2 NO₂ $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ N₂O₄ : ΔH = -57,23 kJ⋅mol^-1.

Cette dimérisation, exothermique, est favorisée à basses températures. Le peroxyde d'azote N₂O₄, corps diamagnétique incolore peut être obtenu en un solide fondant à -11,2 °C^[10]. Et il se retransforme réversiblement en NO₂, le monomère paramagnétique coloré, en une réaction endothermique à plus hautes températures.

Ces deux bouteilles ont été remplies d'une même quantité de dioxyde d'azote gazeux, puis portées à des températures différentes (à droite, la température plus basse).

Le dioxyde d'azote comme polluant

L'électron non-apparié du dioxyde d'azote en fait un oxydant et un poison assez violent : son inhalation donne une réaction instantanée avec l'eau de la muqueuse interne des poumons, conduisant à la production d'acide nitrique.

Les moteurs Diesel comptent parmi les premières sources d'émission de ce gaz. Les cartes satellitaires de la pollution par NO₂ montrent trois foyers principaux comme sources, mais aussi que les routes des navires marchands et de guerre sont tracées par le NO₂, notamment en mer Rouge et dans l'océan Indien entre la pointe sud de l’Inde et l’Indonésie. Au-dessus de la mer, le taux d'UV est augmenté et les moteurs marins n'ont pas bénéficié des progrès de l'automobile. Leur fioul est de plus de mauvaise qualité.

Le charbon actif adsorbe très efficacement le dioxyde d'azote, tant qu'il n'est pas saturé. L'évaluation des taux de NO₂ se fait grâce à des capteurs spécifiques.

Autre usage

Il a été utilisé au XIX^e siècle pour la conservation de la viande.

Lien externe

• (fr) Pollution de l'air par le dioxyde d'azote et santé résumé de GreenFacts de rapports scientifiques de l'OMS

Références

1. ↑ ^{a, b, c, d, e et f} DIOXYDE D'AZOTE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
2. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50 
3. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
4. ↑ (en) Klotz, Irving M. / Rosenberg, Robert M., Chemical Thermodynamics, Basic Concepts and Methods, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008, 564 p. (ISBN 0-471-78015-4), p. 98 
5. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205 
6. ↑ « Dioxyde d’azote » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 23 avril 2009.
7. ↑ Numéro index 007-002-00-0 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008).
8. ↑ Nitrogen dioxide sur hazmap.nlm.nih.gov. Consulté le 14 novembre 2009
9. ↑ Chimie Inorganique Schriver Atkins DeBoeck Université
10. ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 978-0-12-352651-9.