概述
二氧化氮（nitrogen dioxide，$\text{NO}_2$）是一种红棕色、有刺激性气味的有毒气体，分子中氮原子的化合价为 +4。其结构为角形，含有一个未配对电子，因此具有顺磁性。二氧化氮在大气化学中扮演重要角色，是酸雨和光化学烟雾的关键前驱物。
结构与化学性质
$\text{NO}_2$ 中 N—O 键长约 119.7 pm，键角 134°。由于含有自由基，低温下 $\text{NO}_2$ 易二聚为无色的 $\text{N}_2\text{O}_4$：
$2\text{NO}_2 \rightleftharpoons \text{N}_2\text{O}_4$
$\text{NO}_2$ 溶于水发生歧化反应：
$3\text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \to 2\text{HNO}_3 + \text{NO}$
生成的硝酸盐（$\text{HNO}_3$）是酸雨的成分之一。这一过程本质上是[[氧化还原反应]]，氮同时被氧化和还原。
与水族系统的关联
在氮循环中，$\text{NO}_2$ 虽不直接溶于水体，但其相关离子形式——亚硝酸根（$\text{NO}_2^-$）即[[亚硝酸盐]]，是[[0. 氨氮]]被硝化细菌氧化的中间产物。亚硝酸盐对鱼类有强毒性，会导致"褐血病"（高铁血红蛋白症）。养殖中需监测水体 $\text{NO}_2^-$ 浓度，保持在 0.1 mg/L 以下。
参考资料
• 人教版九年级化学（上册）
• Timmons & Ebeling, *Recirculating Aquaculture*, 3rd ed.