百科名片
四氧化二氮（分子式：N2O4） 氮和氧的化合物，具有強烈氧化性，常被用於作為火箭推進劑組分中的氧化劑。
化學特性
無色固體或黃色, 有刺激性氣味, 能溶於水生成硝酸和亞硝酸, 有腐蝕性極毒, 空氣中最高容許濃度5ppm 相對密度:1.419(℃) 熔點:-9.3℃(液體) 沸點:21℃(分解)
火災危險 不會燃燒, 但有助燃性, 具強氧化性, 如接觸碳, 磷和硫有助燃作用
處置方法
乾砂, 二氧化碳, 不可用水(遇水生成硝酸和亞硝酸, 腐蝕性更強。
物理外觀 四氧化二氮劇毒，且有腐蝕性。其分子量為92.011，冰點-11.23°C，沸點21.5°C，蒸汽壓96kPa（20°C時）。純四氧化二氮是無色的，但通常見到的製成品是黃褐色高密度液體，這是由於其中混有二氧化氮。
分子結構
N原子以sp2雜化軌道成鍵，分子為平面形分子。 N2O4可以有兩個二氧化氮分子化合而成。二氧化氮分子的中心原子N的2s電子中有一個被激發到Pz軌道，再採取sp2雜化，分別與兩個氧原子（採取sp雜化）形成一個σ鍵；氮的Pz軌道中的兩個電子和兩個氧原子的Pz軌道中的一個電子形成三原子四電子π鍵；每兩個二氧化氮分子中的氮原子的未成鍵的sp2雜化軌道重疊，形成σ鍵，從而形成一個N2O4分子。綜上所述，每個N2O4分子中存在5個σ鍵，2個三原子四電子π鍵，分子的形狀與乙烯類似。
化學性質
四氧化二氮與二氧化氮按下面的方程式相互轉化： N2O4 ==2NO2 （可逆） 當溫度升高時，反應向生成二氧化氮的方向進行；所以實際上四氧化二氮成品都是與二氧化氮的平衡態混合物。四氧化二氮與水反應生成硝酸和亞硝酸： N2O4 + H2O ==HNO2 + HNO3 工業上製取四氧化二氮的方法是氨的催化氧化。
主要用途
液態四氧化二氮的密度為1443kg/m³，能與許多燃料自燃，是一種優良的氧化劑。但它的液態溫度範圍很窄，極易凝固和蒸發。常溫下的四氧化二氮處於不斷汽化的狀態之中。懸浮於空氣中的四氧化二氮減壓立刻分解為二氧化氮氣體。二氧化氮氣體為棕紅色，有神經麻醉性毒性。 四氧化二氮是最重要的火箭推進劑之一。因為比較容易保持在液態，它主要用於組成可貯存液體推進劑。四氧化二氮在早期的液體燃料洲際飛彈（洲際飛彈必須能夠隨時發射，其推進劑要求可以長期貯存而不是臨時加注）中被廣泛套用，如美國的大力神式洲際飛彈。四氧化二氮可以與許多火箭燃料組成雙組元自燃推進劑：四氧化二氮/混肼、四氧化二氮/偏二甲肼、四氧化二氮/一甲基肼等。最常見的組合是四氧化二氮/偏二甲肼，蘇聯的質子號運載火箭和中國的長征二號運載火箭套用的就是這種組合。美國大力神-3運載火箭採用的是四氧化二氮/混肼50 純N2O4無色，在常溫下部分離解為NO2，為紅棕色液體。沸點21.15℃。凝固點-11.23℃。密度(20℃)1.446g/cm3。屬強氧化劑，與胺、肼等接觸能自燃。從直接合成法生產濃硝酸的流程中取得氣體NO2，進行冷凝和蒸餾後製得液體N2O4。為最常用的可貯存氧化劑之一，常與肼類燃料組成雙組元液體推進劑，用於發射通訊衛星、戰略飛彈等的運載火箭中。 偏二甲肼和四氧化二氮反應方程:C2H8N2 + 2N2O4＝2CO2 + 4H2O + 3N2
