Nitrogenoksider er kjemiske forbindelser mellom nitrogen og oksygen. Det finnes mange nitrogenoksider, som har kjemisk formel N2O, NO, N2O3, NO2 og NO3. En blanding av forskjellige nitrogenoksider kan være en vesentlig bestanddel av forurensninger i luften. Se artikkelen om NOx.
Det spesielle med nitrogenoksidene er at da nitrogen inneholder 5 elektroner i det ytre skallet og oksygen har 6 elektroner, vil nitrogenoksider med et ulike antall nitrogenatomer inneholde et ulike antall bindingselektroner. NO, NO2 og NO3 danner derfor dobbeltmolekyler (dimere) med en sentral N-N-binding ved lavere temperaturer (se nedenfor).
Dinitrogenoksid (lystgass)
Dinitrogenoksid har kjemisk formel N2O. Forbindelsen er en fargeløs gass med behagelig lukt og søtlig smak. Dinitrogenoksid blir også kalt lystgass eller lattergass. Gassen har bedøvende virkning og har blitt brukt ved kortvarige narkoser, for eksempel ved fødsler og tannoperasjoner. Innåndet i små mengder fremkaller den en ruslignende tilstand, ledsaget av en følelse av glede og velbehag og en krampaktig lattermildhet.
Gassen er lett løselig i fett og ble/blir brukt som drivgass i trykkbokser for pisket krem.
Gassen kan fremstilles fra en løsning av ammoniumnitrat i vann ved tilsetting av saltsyre. Prosessen skjer etter reaksjonsligningen:
NH4NO3(aq) → N2O(g) + 2H2O(l)
Nitrogenmonoksid
Nitrogenmonoksid har kjemisk formel NO. Forbindelsen er en fargeløs, giftig, ikke brennbar gass. Den er lite løselig i vann og lar seg kondensere til en blå væske som inneholder dimeren ON-NO.
Forbrenning av ammoniakk til nitrogenmonoksid over et platinanett kalles ostwaldmetoden etter Wilhelm Ostwald. I storteknisk målestokk ble metoden tatt i bruk i Haber–Bosch–metoden for fremstilling av ammoniakk.
På grunn av det uparede elektronet er nitrogenmonoksidet paramagnetisk. Nitrogenmonoksid avgir lett dette ene elektronet og danner nitrosylkationet NO+. Nitrogenmonoksid kan imidlertid også lett oppta et elektron og danne nitrosylanionet NO−, se nitrosylforbindelser.
Karakteristisk for nitrogenmonoksid er at det lett reagerer med oksygen til nitrogendioksid. Nitrogenmonoksid virker irriterende på huden og slimhinnene. Den yrkeshygieniske grenseverdien oppgis til 25 ppm i luft.
NO har en viktig budbringerfunksjon i levende organismer. Etter først å ha vist seg å spille en viktig rolle i muskelrelaksjon rundt 1990, har nitrogenoksid blitt funnet å være viktig i overføringen av nerveimpulser i hjernen.
Flere moderne midler for behandling av impotens virker ved at de frigir nitrogenoksid i kroppen. Nitroglyserin, som i lang tid har blitt brukt for behandling av hjerteproblemer, virker på samme måte.
Dinitrogentrioksid
Dinitrogentrioksid har kjemisk formel N2O3. Forbindelsen smelter ved −100,7 °C til en mørkeblå væske som dekomponerer over 230 °C. Dinitrogentrioksid er det første nitrogenoksidet som gir en sur løsning i vann. Saltene av dinitrogentrioksid kalles nitritter.
Nitrogendioksid, dinitrogentetroksid
Nitrogendioksid har kjemisk formel NO2. Forbindelsen er en brunrød, meget giftig gass med karakteristisk lukt. Nitrogendioksid danner lett dimeren, dinitrogentetroksid, O2N-NO2 . Fargen på gassen indikerer temperaturen: ved høyere temperatur er den mørk brun og ved lavere temperatur er den lysere.
Nitrogendioksid kan også lett avgi det uparede elektronet og danne nitrylkationet. Da nitrogendioksid lett avgir oksygen, er det et kraftig oksidasjonsmiddel. Av den grunn er det blitt foreslått som oksidasjonsmiddel for rakettdrivstoffer.
Grenseverdien for nitrogendioksidforurensning i arbeidsatmosfære er 1,1 mg/m3. Kortere opphold i rom med større konsentrasjoner kan føre til betennelse i åndedrettsorganene og til en markert økning av antall blodplater. Konsentrasjoner på over 100 ppm kan ved fortsatt innånding føre til døden. Fare for dette kan for eksempel oppstå når sveiseprosesser utføres i avlukkede, dårlig ventilerte rom.
Dinitrogenpentoksid
Dinitrogenpentoksid har kjemisk formel N2O5. Forbindelsen er et fast stoff som danner fargeløse, hygroskopiske krystaller med smeltepunkt 30 °C. Dinitrogenpentoksid er salpetersyrens anhydrid. Det er meget ubestandig og spaltes ofte under eksplosjon ved romtemperatur uten ytre foranledning. Oksidet har sterkt oksiderende egenskaper og reagerer med vann under dannelse av salpetersyre.
Nitrogentrioksid
Nitrogentrioksid (nitrogenperoksid) har kjemisk formel NO3. Forbindelsen er et hvitt, ubestandig faststoff som bare eksisterer ved meget lave temperaturer (under −142 °C). Den dimere formen av NO3 er dinitrogenheksoksid, N2O6.
Nitrogentrioksid spiller en viktig rolle i atmosfæren. Det dannes ved en reaksjon mellom nitrogendioksid og ozon:
NO2(g) + O3(g) → NO3(g) + O2(g)
Nitrogentrioksid er bare stabilt om natten, da det spaltes av sollys. Nitrogentrioksid reagerer med hydrokarboner i atmosfæren. Et av produktene er PAN, peroksyacetylnitrat, CH3COO2NO2, som er en viktig komponent i fotokjemisk smog.