N2O在氮氧化物中具有一定的特殊性。
氮氧化物中,除了典型的酸酐N2O3和N2O5之外,NO和NO2实际都是一种自由基,都有顺磁性,稳定性都是比较差的,但NO的自由基单电子能在两个原子之间离域(或者用共振论描述,NO是两个共振极限式的共振杂化体),NO2的自由基单电子能在三个原子之间离域(或者说NO2是三个共振极限式的共振杂化体),因此比一般的自由基要稳定些,但自由基的不稳定性仍然很明显,NO接触空气就会被氧化为NO2,低温下(0摄氏度以下)NO2基本都聚合成N2O4(N2O4相当于双自由基的聚合体,已经没有单电子),都是自由基不稳定性的一种表现。
升高温度,有利于自由基的游离,因此升高温度有利于N2O4分解为NO2,进一步升高温度(150摄氏度以上)NO2也会分解成为NO和O2,超过700摄氏度NO2几乎完全分解为NO和O2,所以,氨氧化制硝酸,氧化炉温度在800摄氏度以上,出炉气体中基本不会含有NO2,而主要是NO、N2和O2,出炉气体冷却后NO和O2才化合得到NO2。
而N2O则不同,它实际上是N2分子的氧化物,或者说是一种最简单的“重氮氧化物”,可以写成两个共振极限式的杂化体:
N-=N+=O <--> N≡N+—O-(或者N≡N→O)
可见,N2O与叠氮离子N3-是等电子体。
因此,N2O的反应,与有机重氮化合物很相似,由于N2是非常好的离去基团,因此N2O的大部分反应都是放出N2的反应,或者说,N2O还原得到N2,比进一步氧化得到NO、NO2等要容易得多。
例如,N2O有明显的助燃性,因为在较低的升温下,N2就很容易离去,N2O就会分解得到N2和O2,因此木炭等在N2O中就会较为剧烈地燃烧起来。而NO2的氧化性虽然比N2O强,但助燃性却不如N2O明显,带火星的木条在NO2中不易复燃(但在NO2和O2的混合气体中很容易复燃并剧烈燃烧,例如硝酸铜分解得到的气体中仅含有体积比1/5的O2,却能让带火星的木条复燃并剧烈燃烧),镁条等高温燃烧金属在NO2中燃烧时助燃现象才比较明显,主要原因就是使得NO2有明显分解的温度较高。
因此,要将N2O进一步氧化成为NO、NO2等氧化物不是十分容易的事情,剧烈反应条件下N2O更容易放出N2分解,具体能发生什么反应必须查阅文献或者实验确定,不要盲目推测。