Cân bằng phản ứng H2O + NO2 + O2 | HNO3 (và phương trình H2O + NO2 | HNO3 + HNO2)

Nitrogen dioxide (nitơ đioxit), công thức hóa học là NO₂, một chất khí màu đỏ nâu. Ở nhiệt độ phòng (0 ~ 21,5 ℃), nitơ đioxit và dinitơ tetroxit được trộn lẫn và cùng tồn tại tạo tính độc và khó chịu.

Nitrogen dioxide hòa tan trong axit nitric đặc để tạo ra axit nitric bốc khói. Nó có thể được xếp chồng lên nhau để tổng hợp dinitrogen tetroxide.

Nitrogen dioxide phản ứng ới nước tạo ra axit nitric và oxit nitric. Phản ứng với kiềm tạo nitrat. Nó có thể phản ứng dữ dội với nhiều hợp chất hữu cơ.

Nitơ điôxít đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành ôzôn. Nitơ điôxít do con người tạo ra chủ yếu đến từ việc giải phóng các quá trình đốt cháy ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như khí thải của xe cơ giới và khí thải lò hơi.

Nitrogen dioxide cũng là một trong những nguyên nhân gây ra mưa axit, và các tác động môi trường của nó rất đa dạng, bao gồm: tác động đến đất ngập nước và sự cạnh tranh của các loài thực vật trên cạn và thay đổi thành phần, giảm khả năng hiển thị của khí quyển, axit hóa và làm tăng hàm lượng chất độc trong nước gây hại cho cá và các sinh vật sống dưới nước khác.

Nitrogen dioxide bắt đầu phân hủy khi nhiệt độ cao hơn 150 ° C, và phân hủy hoàn toàn thành oxit nitric và oxy ở 650 ° C. Nó phản ứng với nước để tạo ra axit nitric và oxit nitric; phản ứng với axit sulfuric đậm đặc để tạo ra axit nitrososulfuric và phản ứng với kiềm để tạo ra nitrat và nitrit đều.

Nitrogen dioxide có tác dụng chồng chất trong pha khí để tạo ra dinitrogen tetroxide, luôn tồn tại ở trạng thái cân bằng với dinitrogen tetroxide.

Nitrogen dioxide dễ dàng trùng hợp khi có áp suất. Trong các trường hợp bình thường, dạng dinitrogen tetroxide (khí nghịch từ không màu) của nó được trộn để tạo thành một hỗn hợp cân bằng: chuyển nitơ đioxit thành dinitrogen tetroxide tỏa nhiệt.

Tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo hướng tạo nitơ đioxit; giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển theo hướng tạo tetroxit đinitơ.

2NO2 ⇌ N2O4

Nitrogen dioxide hòa tan trong nước và phản ứng với nước tạo ra axit nitric hoặc axit nitric và oxit nitric. Tuy nhiên, nitơ đioxit sẽ không phản ứng hoàn toàn sau khi hòa tan vào nước nên sẽ có một lượng nhỏ phân tử nitơ đioxit, có màu vàng.

Vì axit nitric bị phân hủy đồng thời, nó có thể được coi là một phản ứng thuận nghịch. Vì nitơ đioxit hòa tan trong nước, nó cũng tạo ra oxit nitric, vì vậy nó không phải là anhydrit của axit nitric.

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

Nitrogen dioxide có thể được hấp thụ trực tiếp bởi natri peroxit để tạo ra natri nitrat:

2NO2(g)+Na2O2(s)=2NaNO3(s)

Nitrogen dioxide cũng có thể được hấp thụ bởi natri hydroxit (xảy ra phản ứng không cân đối):

2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

Nếu nó được hấp thụ cùng với oxit nitric, một phản ứng trung hòa xảy ra:

NO + NO2 + 2NaOH = 2 NaNO2 + H20

Nó có thể phản ứng với các oxit kim loại để tạo ra nitrat khan và oxit nitric:

3NO2 + MO = M (NO3)2 + NO

Hóa trị của nitơ trong nitơ đioxit là +4, có tính oxi hóa. Nitơ đioxit có thể hỗ trợ quá trình đốt cháy một số kim loại và phi kim loại như oxi: (hiện tượng: chất rắn tiếp tục cháy trong chất khí màu nâu đỏ, phát ra ánh sáng chói và màu nâu đỏ của khí mất dần).