Protoxyde d'azote

Protoxyde d'azote
Structure du protoxyde d'azote.
Identification
Nom UICPA	protoxyde d'azote
Synonymes	oxyde nitreux oxyde de diazote gaz hilarant « proto »[1]
No CAS	10024-97-2
No ECHA	100.030.017
No CE	233-032-0
No RTECS	QX1350000
Code ATC	N01AX13
PubChem	948
ChEBI	17045
No E	E942
FEMA	2779
SMILES	[O-][N+]#N PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/N2O/c1-2-3 Std. InChI : vue 3D InChI=1S/N2O/c1-2-3 Std. InChIKey : GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N
Apparence	gaz comprimé liquéfié incolore, d'odeur caractéristique[2].
Propriétés chimiques
Formule	N2O  [Isomères]N2O
Masse molaire[4]	44,012 8 ± 0,000 7 g/mol N 63,65 %, O 36,35 %,
Moment dipolaire	0,160 83 D[3]
Propriétés physiques
T° fusion	−90,8 °C[2]
T° ébullition	−88,5 °C[2] Décomposition à 300 °C
Solubilité	1,5 g l−1 (eau, 15 °C)[2]. Soluble aussi dans l'acide sulfurique, l'éthanol, l'éther, les huiles.
Masse volumique	1,23 g cm−3 (liquide, −89 °C)[2] 0,001 80 g cm−3 (gaz, 25 °C)[5] équation[6] : ${\displaystyle \rho =2.781/0.27244^{(1+(1-T/309.57)^{0.2882})}}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 182,30 à 309,57 K. Valeurs calculées : 0,7425 g·cm-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 182,30 −90,85 27,928 1,2292 190,78 −82,37 27,37975 1,20506 195,03 −78,12 27,09953 1,19273 199,27 −73,88 26,8148 1,1802 203,51 −69,64 26,52529 1,16746 207,75 −65,4 26,23068 1,15449 212 −61,15 25,93061 1,14128 216,24 −56,91 25,62471 1,12782 220,48 −52,67 25,31252 1,11408 224,72 −48,43 24,99358 1,10004 228,97 −44,18 24,66731 1,08568 233,21 −39,94 24,33308 1,07097 237,45 −35,7 23,99016 1,05588 241,69 −31,46 23,63772 1,04037 245,94 −27,22 23,27477 1,02439 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 250,18 −22,97 22,90014 1,0079 254,42 −18,73 22,51246 0,99084 258,66 −14,49 22,11006 0,97313 262,9 −10,25 21,69088 0,95468 267,15 −6 21,2524 0,93538 271,39 −1,76 20,79135 0,91509 275,63 2,48 20,30352 0,89362 279,87 6,72 19,78321 0,87072 284,12 10,97 19,22249 0,84604 288,36 15,21 18,60968 0,81907 292,6 19,45 17,92645 0,789 296,84 23,69 17,14097 0,75443 301,09 27,94 16,1886 0,71251 305,33 32,18 14,89167 0,65543 309,57 36,42 10,208 0,44928
Pression de vapeur saturante	51,7 bar à 21 °C équation[6] : ${\displaystyle P_{vs}=exp(96.512+{\frac {-4045}{T}}+(-12.277)\times ln(T)+(2.8860E-5)\times T^{2})}$ Pression en pascals et température en kelvins, de 182,3 à 309,57 K. Valeurs calculées : 5 729 121,83 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 182,3 −90,85 86 908 190,78 −82,37 146 128,78 195,03 −78,12 185 474,39 199,27 −73,88 232 422,66 203,51 −69,64 287 836,77 207,75 −65,4 352 596,03 212 −61,15 427 591,22 216,24 −56,91 513 721,14 220,48 −52,67 611 890,41 224,72 −48,43 723 008,64 228,97 −44,18 847 990,83 233,21 −39,94 987 759,13 237,45 −35,7 1 143 245,79 241,69 −31,46 1 315 397,29 245,94 −27,22 1 505 179,51 T (K) T (°C) P (Pa) 250,18 −22,97 1 713 583,96 254,42 −18,73 1 941 634,84 258,66 −14,49 2 190 397,02 262,9 −10,25 2 460 984,75 267,15 −6 2 754 571,13 271,39 −1,76 3 072 398,35 275,63 2,48 3 415 788,54 279,87 6,72 3 786 155,43 284,12 10,97 4 185 016,7 288,36 15,21 4 614 007,15 292,6 19,45 5 074 892,68 296,84 23,69 5 569 585,31 301,09 27,94 6 100 159,1 305,33 32,18 6 668 867,31 309,57 36,42 7 278 200
Point critique	72,7 bar, 36,55 °C[7]
Vitesse du son	263 m s−1 (0 °C, 1 atm)[8]
Thermochimie
S0gaz, 1 bar	219,96 J mol−1 K−1
ΔfH0gaz	82,05 kJ mol−1
ΔvapH°	16,53 kJ mol−1 (1 atm, −88,48 °C)[9]
Cp	équation[6] : ${\displaystyle C_{P}=(6.7556E4)+(54.373)\times T}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 182,3 à 200 K. Valeurs calculées : T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 182,3 −90,85 77 470 1 760 183 −90,15 77 506 1 761 184 −89,15 77 561 1 762 184 −89,15 77 561 1 762 185 −88,15 77 615 1 763 185 −88,15 77 615 1 763 186 −87,15 77 669 1 765 187 −86,15 77 724 1 766 187 −86,15 77 724 1 766 188 −85,15 77 778 1 767 188 −85,15 77 778 1 767 189 −84,15 77 832 1 768 189 −84,15 77 832 1 768 190 −83,15 77 887 1 770 191 −82,15 77 941 1 771 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 191 −82,15 77 941 1 771 192 −81,15 77 996 1 772 192 −81,15 77 996 1 772 193 −80,15 78 050 1 773 194 −79,15 78 104 1 775 194 −79,15 78 104 1 775 195 −78,15 78 159 1 776 195 −78,15 78 159 1 776 196 −77,15 78 213 1 777 197 −76,15 78 267 1 778 197 −76,15 78 267 1 778 198 −75,15 78 322 1 780 198 −75,15 78 322 1 780 199 −74,15 78 376 1 781 200 −73,15 78 430 1 782
PCS	82,1 kJ mol−1 (25 °C, gaz)[10]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	12,886 eV (gaz)[11]
Précautions
SGH[12]
Danger H270, H280, H335, P370, P376 et P403 H270 : Peut provoquer ou aggraver un incendie ; comburant H280 : Contient un gaz sous pression ; peut exploser sous l'effet de la chaleur H335 : Peut irriter les voies respiratoires P370 : En cas d’incendie : P376 : Obturer la fuite si cela peut se faire sans danger. P403 : Stocker dans un endroit bien ventilé.
SIMDUT[13]
A, C, D2A, A : Gaz comprimé température critique = 36,4 °C C : Matière comburante cause ou favorise la combustion d'une autre matière en dégageant de l'oxygène D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques tératogénicité chez l'animal ; embryotoxicité chez l'animal Divulgation à 0,1 % selon la liste de divulgation des ingrédients
NFPA 704
0 2 0
Transport[12]
25    1070    Code Kemler : 25 : gaz comburant (favorise l'incendie) Numéro ONU : 1070 : PROTOXYDE D’AZOTE Classe : 2.2 Code de classification : 2O : Gaz liquéfié, comburant ; Étiquettes : 2.2 : Gaz ininflammables, non toxiques (correspond aux groupes désignés par un A ou un O majuscule); 5.1 : Matières comburantes 6.1 : Matières toxiques 225    2201    Code Kemler : 225 : gaz liquéfié réfrigéré, comburant (favorise l'incendie) Numéro ONU : 2201 : PROTOXYDE D’AZOTE LIQUIDE RÉFRIGÉRÉ Classe : 2.2 Code de classification : 3O : Gaz liquéfié réfrigéré, comburant ; Étiquettes : 2.2 : Gaz ininflammables, non toxiques (correspond aux groupes désignés par un A ou un O majuscule); 5.1 : Matières comburantes 6.1 : Matières toxiques
Inhalation	Asphyxiant si inhalé pur
Peau	Toxique si cryogénique ou compressé
Yeux	Toxique si cryogénique ou compressé
Données pharmacocinétiques
CAM	105 %vol[réf. souhaitée]
Métabolisme	Nul
Considérations thérapeutiques
Classe thérapeutique	Anesthésique général, analgésique
Voie d’administration	Inhalatoire
Caractère psychotrope
Catégorie	Hallucinogène dissociatif
Mode de consommation	Inhalatoire
Autres dénominations	Gaz hilarant Oxyde nitreux Monoxyde de diazote Proto
Risque de dépendance	Élevé[réf. nécessaire]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier

Le protoxyde d'azote, ou monoxyde de diazote, oxyde nitreux, hémioxyde d'azote ou gaz hilarant, est un composé chimique de formule N₂O. Ce gaz incolore a une odeur et un goût légèrement sucré. Il est utilisé en anesthésie, en chirurgie, en odontologie, en pédiatrie comme adjuvant (en mélange équimolaire avec du dioxygène) pour ses propriétés anesthésiques et antalgiques. Il est dit « gaz hilarant » car euphorisant à l'inhalation, d'où son usage comme drogue récréative hallucinogène^[14],[15]. Comme comburant, il accroît la puissance des moteurs en compétition automobile. Avec l'acétylène H-C≡C-H, il est utilisé dans certains appareils d'analyse (spectrométrie d'absorption atomique^[16]).

Ses émissions sont d'origine naturelle (forêts, océans) et humaine (agriculture, industrie chimique, principalement ; plus de 20 % d'augmentation dans l'air depuis l'époque pré-industrielle). Présent à l'état de traces dans l'air sec (330 parties par milliard^[5]), c'est un gaz à effet de serre 273 fois plus puissant que le CO₂. Il est également devenu le premier contributeur à la destruction de la couche d'ozone^[17]. Des études scientifiques publiées en 2021 concluent que son coût social a été sous-estimé, car ne tenant pas compte de l'appauvrissement de la couche d'ozone stratosphérique, effet qui à lui seul pourrait augmenter de 20 % son impact négatif pour la santé humaine. Selon la même étude, ses liens avec d'autres effets de la pollution azotée pourraient rendre son « atténuation encore plus impérieuse » dans l'atmosphère^[18]. Les engrais azotés, sont responsables d'une grande partie de l'augmentation des émissions de N₂O ces dernières années. Sa concentration dans l'atmosphère croît depuis 150 ans (+ 2 % par décennie au rythme des années 2010), ce qui est préoccupant, car — comme le dioxyde de carbone — c'est un gaz à effet de serre persistant, à haut pouvoir réchauffant, qui s’accumule dans l'atmosphère où il contribue au dérèglement climatique. Au début des années 2020, la croissance récente des émissions de N₂O dépasse certains des scénarios d'émission les plus pessimistes. Ce gaz est sous-estimé dans les inventaires nationaux qui ne tiennent pas compte de certaines sources naturelles et des limites méthodologiques d'attribution des sources anthropiques.