19-10. Исходя из ответа на задачу 19-9, объясните, почему оксид NO₂ произвольно преобразуется в оксид N₂O₄.

Решение:

Оксид азота(IV) \( \text{NO}_2 \) является свободным радикалом, так как имеет неспаренный электрон. Свободные радикалы стремятся к образованию более стабильных молекул путем объединения.

Две молекулы \( \text{NO}_2 \), имеющие неспаренные электроны, могут димеризоваться (объединиться), образуя молекулу \( \text{N}_2\text{O}_4 \). При этом неспаренные электроны образуют общую ковалентную связь:

\( 2\text{NO}_2 \rightarrow \text{N}_2\text{O}_4 \)

Молекула \( \text{N}_2\text{O}_4 \) (тетраоксид диазота) более стабильна, так как в ней нет неспаренных электронов, и она является диамагнитной. Поэтому при обычных условиях происходит самопроизвольная димеризация \( \text{NO}_2 \) в \( \text{N}_2\text{O}_4 \).

Ответ: \( \text{NO}_2 \) — свободный радикал, который димеризуется в более стабильный \( \text{N}_2\text{O}_4 \), образуя ковалентную связь между атомами азота.