10544-72-6

Peroxyde d'azote

Peroxyde d'azote
Peroxyde d'azote
Général
Nom IUPAC Tétraoxyde d'azote
No CAS 10544-72-6
No EINECS 234-126-4
PubChem 25352
SMILES
InChI
Apparence liquide incolore
Propriétés chimiques
Formule brute N2O4  [Isomères]
Masse molaire 92,011 gmol-1
N 30,45 %, O 69,55 %,
Propriétés physiques
T° fusion -9,3 °C
T° ébullition 21,5 °C
Solubilité réagit avec l'eau
Masse volumique 1 443 kg/m à 20 °C
Précautions
Directive 67/548/EEC
Transport
265
   1067   
SIMDUT[1]
Produit non classifié
SGH[2]
SGH04 : GazSGH05 : CorrosifSGH06 : Toxique
Danger
H314, H330,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le peroxyde d'azote, ou tétraoxyde d'azote, est le composé chimique de formule N2O4. C'est un liquide incolore à jaune brun selon la concentration de dioxyde d'azote NO2 qu'il contient : N2O4 est en équilibre avec NO2, dont il constitue en fait un dimère. C'est un oxydant très puissant, corrosif et toxique. Appelé également NTO en astronautique, le peroxyde d'azote est un comburant très employé notamment avec l'hydrazine et ses dérivés pour former des propergols stockables hypergoliques.

Sommaire

Propriétés et structure

La molécule N2O4 est plane, avec une liaison N-N de 178 pm et une liaison N-O de 119 pm. Contrairement à la molécule NO2, le dimère N2O4 est diamagnétique[3].

En vertu de l'équilibre entre peroxyde d'azote et dioxyde d'azote, les deux espèces sont toujours présentes simultanément, l'augmentation de température déplaçant l'équilibre vers le dioxyde par dissociation du dimère :

N2O4 \scriptstyle\rightleftharpoons 2 NO2

Préparation

Le peroxyde d'azote est produit par oxydation catalysée de l'ammoniac NH3 dans de la vapeur d'eau pour limiter la température, ce qui permet d'oxyder le monoxyde d'azote N≡O en dioxyde d'azote NO2 tandis que l'eau est évacuée sous forme d'acide nitrique HNO3 ; le gaz résiduel est composé essentiellement de peroxyde d'azote, qu'il suffit alors de refroidir.

Utilisation astronautique

Le peroxyde d'azote est l'un des principaux ergols utilisés aujourd'hui en astronautique. Son utilisation dans les lanceurs spatiaux et les missiles ballistiques remonte à la fin des années 1950, lorsque les États-Unis et l'URSS l'ont choisi comme comburant formant avec l'hydrazine et ses dérivés[4] des propergols liquides stockables hypergoliques. Appelé NTO (pour Nitrogen Tetroxide) dans le cadre de la propulsion spatiale, le peroxyde d'azote est aujourd'hui utilisé par le lanceur russe Proton, la fusée chinoise Longue Marche, le système de manoeuvre orbital (OMS) de la navette spatiale de la NASA, l'étage à propergol stockable (EPS) d'Ariane 5, ou encore le lanceur indien GSLV.

Lorsqu'il est utilisé comme ergol oxydant, le peroxyde d'azote est généralement mélangé à un faible pourcentage de monoxyde d'azote N≡O pour en limiter les effets corrosifs sur les alliages de titane intervenant dans le système de propulsion des engins spatiaux : c'est ce qu'on appelle le MON (pour Mixed Oxides of Nitrogen) ; l'OMS de la navette spatiale utilise par exemple du MON-3, à 3 % de N≡O (fraction massique).

Synthèse

Lors de la combustion Nitrate de cuivre + Nitrate de plomb (II), du Dioxyde d'azote et du Peroxyde d'azote apparaissent

Notes et références

  1. « Tétroxyde d'azote » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme canadien responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  2. Numéro index 007-002-00-0 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press, 2001, San Diego. ISBN 0-12-352651-5.
  4. Hydrate d'hydrazine, MMH, UDMH, Aérozine 50 et UH 25 principalement

Articles connexes

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