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Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid – Eigenschaften, Verwendung und Wirkung auf den Menschen

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Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid – Eigenschaften, Verwendung und Wirkung auf den Menschen
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Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid sind wichtige Stickoxide mit vielfältigen Eigenschaften und Auswirkungen auf Mensch und Umwelt.

  • Stickstoffmonoxid (NO) entsteht bei hohen Temperaturen und spielt eine Rolle als Botenstoff im Körper sowie als Luftschadstoff.
  • Stickstoffdioxid (NO₂) bildet sich durch Oxidation von NO und ist ein giftiges, braun-rotes Gas mit negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt.
  • Beide Gase haben vielfältige technische und medizinische Verwendungen, stellen aber auch Luftschadstoffe dar.
  • Die Wirkungen auf den menschlichen Körper reichen von Gefäßerweiterung bis hin zu Reizungen und Schädigungen der Atemwege.

27.11.2021

327

Stickstoffmonoxid
Bildung
+Entstehung bei hohen Temperaturen (über
3000°C)
In elektrischen Lichtbögen,
Verbrennungsmotoren oder
Wärmekraftwe

Stickstoffdioxid (NO₂)

Stickstoffdioxid ist ein braun-rotes, giftiges Gas mit der Formel NO₂. Es bildet sich in der Atmosphäre durch verschiedene Prozesse, hauptsächlich durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO).

Die Bildung von NO₂ kann auf mehrere Arten erfolgen:

  1. Durch Oxidation von NO mit Sauerstoff:

    Beispiel: 2NO + O₂ → 2NO₂ (exotherme Reaktion)

  2. Durch Reaktion von NO mit atmosphärischem Ozon:

    Highlight: NO + O₃ → NO₂ + O₂

  3. Durch Reaktion von NO mit Peroxidradikalen in der Atmosphäre

NO₂ entsteht auch bei niedrigen Temperaturen in elektrischen Lichtbögen, Verbrennungsmotoren und Wärmekraftwerken, wenn NO oxidiert wird. Zudem bildet es sich bei der Verbrennung stickstoffhaltiger Kohlenwasserstoff-Verbindungen, in Zigarettenrauch, bei Gewittern und sogar bei Atombombenexplosionen.

Zu den wichtigsten Stickstoffdioxid Eigenschaften gehören:

  • Gasförmiger Aggregatzustand
  • Braun-rote Farbe
  • Stechender Geruch
  • Hohe Giftigkeit
  • Starkes Oxidationsmittel
  • Gute Wasserlöslichkeit
  • Schmelztemperatur von -11°C und Siedetemperatur von 21°C

Die Stickstoffdioxid Verwendung umfasst:

  • Zwischenstufe bei der Herstellung von Salpetersäure im Ostwaldverfahren
  • Raketentreibstoff
  • Nichtwässriges Lösungsmittel
  • Herstellung von Additionsverbindungen mit Metallen

Die Stickstoffdioxid Wirkung auf den Menschen ist erheblich:

  • Es reizt die Schleimhäute der Atemwege und die Augen.
  • Bei akuter Vergiftung durch Inhalation können sich Lungenödeme bilden.

Vocabulary: Lungenödem - eine lebensbedrohliche Ansammlung von Flüssigkeit in der Lunge

NO₂ hat auch negative Auswirkungen auf die Umwelt:

  • Es schädigt Pflanzen, indem es das Gelbwerden der Blätter bewirkt und vorzeitiges Altern sowie Kümmerwuchs verursacht.
  • Es trägt zur Überdüngung bei.
  • Es führt zur Versauerung von Böden und Gewässern.

Highlight: Die NO₂ Grenzwerte in der Luft sind streng reguliert, um die Gesundheit von Menschen und die Umwelt zu schützen.

Stickstoffmonoxid
Bildung
+Entstehung bei hohen Temperaturen (über
3000°C)
In elektrischen Lichtbögen,
Verbrennungsmotoren oder
Wärmekraftwe

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Stickstoffmonoxid (NO)

Stickstoffmonoxid ist ein farbloses, giftiges Gas mit vielfältigen Eigenschaften und Verwendungen. Es entsteht bei sehr hohen Temperaturen über 3000°C, wenn Stickstoff mit Sauerstoff reagiert. Diese Reaktion findet in elektrischen Lichtbögen, Verbrennungsmotoren oder Wärmekraftwerken statt.

Die Stickstoffmonoxid Formel lautet NO, und die Reaktionsgleichung für seine Bildung ist:

Beispiel: N₂ + O₂ → 2 NO

Diese Reaktion verläuft endotherm, benötigt also Energie.

Zu den wichtigsten Stickstoffmonoxid Eigenschaften gehören:

  • Gasförmiger Aggregatzustand
  • Farblos und geruchlos
  • Stark giftig
  • Nicht brennbar
  • Geringe Löslichkeit in Wasser
  • Schmelztemperatur von -164°C und Siedetemperatur von -152°C

Stickstoffmonoxid kommt natürlich im menschlichen Körper vor, wo es als blutgefäßerweiternde Substanz wirkt. Es ist aber auch in Abgasen und Zigarettenrauch enthalten.

Die Stickstoffmonoxid Verwendung ist vielfältig:

Highlight: In der Medizin wird NO zur Behandlung von pulmonalem Bluthochdruck, bei Neugeborenen mit Atemproblemen und in der Herzchirurgie eingesetzt.

Technisch dient es als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Salpetersäure, zur Produktion von Nitriten und als Prüfgas für Messgeräte.

Die Stickstoffmonoxid Wirkung auf den Menschen ist komplex:

  • Es reagiert nur gering mit Lungengewebe und kann daher leicht in den Blutkreislauf gelangen.
  • Im Körper wirkt es gefäßerweiternd.
  • Als Luftschadstoff ist es sehr reaktionsfreudig und schädlich für Atmungsorgane.

Vocabulary: ARDS (Acute Respiratory Distress Syndrome) - ein schweres Lungenversagen, bei dessen Behandlung NO eingesetzt werden kann.

Stickstoffmonoxid hat auch negative Auswirkungen auf die Umwelt:

  • Es verringert die Assimilationsfähigkeit von Pflanzen.
  • Es kann Blattabwurf und Wachstumshemmungen bei Pflanzen verursachen.
  • Durch die Reaktion mit Wasser entstehen Säuren, die zur Versauerung von Böden und Seen beitragen.

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  • Stickstoffdioxid (NO₂) bildet sich durch Oxidation von NO und ist ein giftiges, braun-rotes Gas mit negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt.
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Stickstoffdioxid ist ein braun-rotes, giftiges Gas mit der Formel NO₂. Es bildet sich in der Atmosphäre durch verschiedene Prozesse, hauptsächlich durch die Oxidation von Stickstoffmonoxid (NO).

Die Bildung von NO₂ kann auf mehrere Arten erfolgen:

  1. Durch Oxidation von NO mit Sauerstoff:

    Beispiel: 2NO + O₂ → 2NO₂ (exotherme Reaktion)

  2. Durch Reaktion von NO mit atmosphärischem Ozon:

    Highlight: NO + O₃ → NO₂ + O₂

  3. Durch Reaktion von NO mit Peroxidradikalen in der Atmosphäre

NO₂ entsteht auch bei niedrigen Temperaturen in elektrischen Lichtbögen, Verbrennungsmotoren und Wärmekraftwerken, wenn NO oxidiert wird. Zudem bildet es sich bei der Verbrennung stickstoffhaltiger Kohlenwasserstoff-Verbindungen, in Zigarettenrauch, bei Gewittern und sogar bei Atombombenexplosionen.

Zu den wichtigsten Stickstoffdioxid Eigenschaften gehören:

  • Gasförmiger Aggregatzustand
  • Braun-rote Farbe
  • Stechender Geruch
  • Hohe Giftigkeit
  • Starkes Oxidationsmittel
  • Gute Wasserlöslichkeit
  • Schmelztemperatur von -11°C und Siedetemperatur von 21°C

Die Stickstoffdioxid Verwendung umfasst:

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  • Raketentreibstoff
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  • Es reizt die Schleimhäute der Atemwege und die Augen.
  • Bei akuter Vergiftung durch Inhalation können sich Lungenödeme bilden.

Vocabulary: Lungenödem - eine lebensbedrohliche Ansammlung von Flüssigkeit in der Lunge

NO₂ hat auch negative Auswirkungen auf die Umwelt:

  • Es schädigt Pflanzen, indem es das Gelbwerden der Blätter bewirkt und vorzeitiges Altern sowie Kümmerwuchs verursacht.
  • Es trägt zur Überdüngung bei.
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Stickstoffmonoxid (NO)

Stickstoffmonoxid ist ein farbloses, giftiges Gas mit vielfältigen Eigenschaften und Verwendungen. Es entsteht bei sehr hohen Temperaturen über 3000°C, wenn Stickstoff mit Sauerstoff reagiert. Diese Reaktion findet in elektrischen Lichtbögen, Verbrennungsmotoren oder Wärmekraftwerken statt.

Die Stickstoffmonoxid Formel lautet NO, und die Reaktionsgleichung für seine Bildung ist:

Beispiel: N₂ + O₂ → 2 NO

Diese Reaktion verläuft endotherm, benötigt also Energie.

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  • Gasförmiger Aggregatzustand
  • Farblos und geruchlos
  • Stark giftig
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  • Im Körper wirkt es gefäßerweiternd.
  • Als Luftschadstoff ist es sehr reaktionsfreudig und schädlich für Atmungsorgane.

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  • Es verringert die Assimilationsfähigkeit von Pflanzen.
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