Stickstoffmonoxid, NO
Darstellung: Stickstoffmonoxid, , ist eine stark endotherme Verbindung und lässt sich daher nur bei sehr hohen Temperaturen im elektrischen Lichtbogen (5000 ) aus den Elementen erzeugen:
Die Luftverbrennung war früher ein großtechnisches Verfahren zur Darstellung von Salpetersäure. Heute erfolgt die technische Erzeugung von zur Salpetersäure-Gewinnung im Rahmen des Ostwald-Verfahrens durch katalytische Verbrennung von Ammoniak:
Im Labor lässt sich Stickstoffmonoxid durch Reduktion von verdünnter Salpetersäure mit Kupfer erhalten:
Die Bildung von durch Reduktion von Nitrat mit Eisen(II)-Ionen in schwefelsaurer Lösung ist die Grundlage für den qualitativen Nachweis von Nitrat (Ringprobe):
Große Mengen fallen infolge der hohen Temperaturen auch im Verbrennungsraum von Automotoren an. Aufgabe des geregelten Dreiwege-Katalysators ist es, das Gas z.B. durch Reaktion mit ebenfalls anfallendem Kohlenmonoxid, , weitgehend in Stickstoff, , zu überführen:
Stickstoffoxid ist ein farbloses, paramagnetisches, giftiges Gas, das bei Berührung mit Luft sofort braune Dämpfe von bildet:
zählt, wie auch , zu den wenigen Hauptgruppen-Oxiden mit ungerader Elektronenzahl (Radikal). Entsprechend der MO-Theorie ergibt sich für das Stickstoffmonoxid eine Bindungsordnung von 2,5.
Durch die Abgabe des Elektrons aus dem antibindenden π-Molekülorbital entsteht das Nitrosylkation, , mit einer Dreifachbindung zwischen Stickstoff und Sauerstoff. Es ist damit isoelektronisch mit oder Kohlenmonoxid, .
Verschiedene ionische Nitrosyl-Verbindungen, wie z.B. das Hydrogensulfat, , oder das Perchlorat, , sind bekannt.
Das Dimerisierungsgleichgewicht zwischen und liegt trotz des Radikalcharakters von bei Raumtemperatur ganz auf Seiten des :
Erst im flüssigen und festen Zustand ist Stickstoffmonoxid weitgehend zu diamagnetischem Distickstoffdioxid, , dimerisiert.
Durch starke Oxidationsmittel, z.B. Chromat oder Permanganat, wird in saurer Lösung zu Salpetersäure oxidiert, von Reduktionsmitteln in Stickstoff oder Ammoniak überführt.