Pentoxyde d'azote

Le pentoxyde d'azote, ou pentaoxyde de diazote, est un composé chimique de formule N₂O₅. Il s'agit d'un solide blanc instable et très oxydant autrefois utilisé dissous dans le chloroforme CHCl₃ comme réactif de nitration mais depuis largement remplacé par le tétrafluoroborate de nitronium NO₂BF₄. N₂O₅ est une molécule apolaire à l'état gazeux et à l'état liquide, mais ionique à l'état solide :

Pentoxyde d'azote
Structure du pentoxyde d'azote.
Identification
Synonymes	pentoxyde de diazote
No CAS	10102-03-1
No ECHA	100.030.227
No CE	233-264-2
PubChem	66242
ChEBI	29802
SMILES	[N+](=O)([O-])O[N+](=O)[O-] PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/N2O5/c3-1(4)7-2(5)6 InChIKey : ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N
Apparence	solide blanchâtre à cristaux incolores
Propriétés chimiques
Formule	N2O5  [Isomères]
Masse molaire	108,010 4 ± 0,001 9 g/mol N 25,94 %, O 74,06 %,
Propriétés physiques
T° fusion	30 °C
T° ébullition	47 °C (sublimation)
Masse volumique	1,642 g·cm-3
Précautions
NFPA 704
0 3 0 OX
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

N₂O₅  $\rightleftharpoons$  [NO₂⁺][NO₃⁻].

Synthèse et propriétés

La première synthèse de N₂O₅ a été réalisée dans les années 1840 par le chimiste français Henri Sainte-Claire Deville en traitant du nitrate d'argent AgNO₃ par du chlore Cl₂. On le prépare aujourd'hui en laboratoire en déshydratant de l'acide nitrique HNO₃ avec du pentoxyde de phosphore P₄O₁₀ :

P₄O₁₀ + 12 HNO₃ → 4 H₃PO₄ + 6 N₂O₅.

Le pentoxyde d'azote est l'anhydride de l'acide nitrique :

N₂O₅ + H₂O → 2 HNO₃.

À l'état solide, il se présente comme un solide ionique formé de cations nitronium NO₂⁺ à géométrie linéaire et d'anions nitrate NO₃⁻ à géométrie plane. À l'état liquide et à l'état gazeux, en revanche, la molécule N₂O₅ est apolaire ; c'est également le cas à l'état solide lorsqu'il a été extrait d'un solvant apolaire tel que le tétrachlorométhane CCl₄.

Le pentoxyde d'azote a été utilisé comme agent de nitration des aryles :

N₂O₅ + Ar–H → HNO₃ + Ar–NO₂.