四氧化二氮
四氧化二氮（分子式：N2O4）
[英]Nitrogen Dioxide
[别]四氧化氮
[缩]SYHE
基本资料氮和氧的化合物，具有强烈氧化性，常被用于作为火箭推进剂组分中的氧化剂。
【化学特性】
无色固体或黄色, 有刺激性气味, 能溶于水生成硝酸和亚硝酸, 有腐蚀性极毒, 空气中最高容许浓度5ppm 相对密度:1.419(℃) 熔点:-9.3℃(液体) 沸点:21℃(分解)
【火灾危险】
不会燃烧, 但有助燃性, 具强氧化性, 如接触碳, 磷和硫有助燃作用
【处置方法】
干砂, 二氧化碳, 不可用水(遇水生成硝酸和亚硝酸, 腐蚀性更强
物理外观四氧化二氮剧毒，且有腐蚀性。其分子量为92.011，冰点-11.23°C，沸点21.5°C，蒸汽压96kPa（20°C时）。纯四氧化二氮是无色的，但通常见到的制成品是黄褐色高密度液体，这是由于其中混有二氧化氮。
分子结构分子结构 N原子以sp2杂化轨道成键，分子为平面形分子。
N2O4可以有两个二氧化氮分子化合而成。二氧化氮分子的中心原子N的2s电子中有一个被激发到Pz轨道，再采取sp2杂化，分别与两个氧原子（采取sp杂化）形成一个σ键；氮的Pz轨道中的两个电子和两个氧原子的Pz轨道中的一个电子形成三原子四电子π键；每两个二氧化氮分子中的氮原子的未成键的sp2杂化轨道重叠，形成σ键，从而形成一个N2O4分子。综上所述，每个N2O4分子中存在5个σ键，2个三原子四电子π键，分子的形状与乙烯类似。
化学性质四氧化二氮与二氧化氮按下面的方程式相互转化：
N2O4 ==2NO2 （可逆）
当温度升高时，反应向生成二氧化氮的方向进行；所以实际上四氧化二氮成品都是与二氧化氮的平衡态混合物。四氧化二氮与水反应生成硝酸和亚硝酸：
N2O4 + H2O ==HNO2 + HNO3
工业上制取四氧化二氮的方法是氨的催化氧化。
主要用途液态四氧化二氮的密度为1443kg/m³，能与许多燃料自燃，是一种优良的氧化剂。但它的液态温度范围很窄，极易凝固和蒸发。常温下的四氧化二氮处于不断汽化的状态之中。悬浮于空气中的四氧化二氮减压立刻分解为二氧化氮气体。二氧化氮气体为棕红色，有神经麻醉性毒性。
四氧化二氮是最重要的火箭推进剂之一。因为比较容易保持在液态，它主要用于组成可贮存液体推进剂。四氧化二氮在早期的液体燃料洲际导弹（洲际导弹必须能够随时发射，其推进剂要求可以长期贮存而不是临时加注）中被广泛应用，如美国的大力神式洲际导弹。四氧化二氮可以与许多火箭燃料组成双组元自燃推进剂：四氧化二氮/混肼、四氧化二氮/偏二甲肼、四氧化二氮/一甲基肼等。最常见的组合是四氧化二氮/偏二甲肼，苏联的质子号运载火箭和中国的长征二号运载火箭应用的就是这种组合。美国大力神-3运载火箭采用的是四氧化二氮/混肼50
纯N2O4无色，在常温下部分离解为NO2，为红棕色液体。沸点21.15℃。凝固点-11.23℃。密度(20℃)1.446g/cm3。属强氧化剂，与胺、肼等接触能自燃。从直接合成法生产浓硝酸的流程中取得气体NO2，进行冷凝和蒸馏后制得液体N2O4。为最常用的可贮存氧化剂之一，常与肼类燃料组成双组元液体推进剂，用于发射通讯卫星、战略导弹等的运载火箭中。
偏二甲肼和四氧化二氮反应方程:C2H8N2 + 2N2O4＝2CO2 + 4H2O + 3N2