Гидразойная кислота

редактировать
Гидразойная кислота
Структура, связь и размеры молекулы азида водорода
Гидразойная кислота
Гидразойная кислота
Имена
Название ИЮПАК Азид водорода
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.029.059 Отредактируйте это в Викиданных
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox ( EPA)
ИнЧИ
  • InChI = 1S / HN3 / c1-3-2 / h1H проверитьY Ключ: JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / HN3 / c1-3-2 / h1H Ключ: JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYAO
Улыбки
  • [N -] = [N +] = N
  • N # [N +] [NH]
Характеристики
Химическая формула HN 3
Молярная масса 43,03 г / моль
Появление бесцветная, легколетучая жидкость
Плотность 1,09 г / см 3
Температура плавления -80 ° С (-112 ° F, 193 К)
Точка кипения 37 ° С (99 ° F, 310 К)
Растворимость в воде хорошо растворим
Растворимость растворим в щелочах, спирте, эфире
Кислотность (p K a) 4.6
Основание конъюгата Азид
Состав
Молекулярная форма приблизительно линейный
Опасности
Основные опасности Сильнотоксичный, взрывоопасный, реактивный
R-фразы (устаревшие) R3, R27 / 28
S-фразы (устаревшие) S33, S36 / 37, S38
NFPA 704 (огненный алмаз) Health code 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g. VX gas Flammability code 0: Will not burn. E.g. water Instability code 3: Capable of detonation or explosive decomposition but requires a strong initiating source, must be heated under confinement before initiation, reacts explosively with water, or will detonate if severely shocked. E.g. hydrogen peroxide Special hazards (white): no codeNFPA 704 четырехцветный алмаз 4 0 3
Родственные соединения
Другие катионы Азид натрия
Родственные гидриды азота Аммиак Гидразин
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY  проверить  ( что есть    ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Гидразойная кислота, также известная как азид водорода или азоимид, представляет собой соединение с химической формулой HN 3. Это бесцветная, летучая и взрывоопасная жидкость при комнатной температуре и давлении. Это соединение азота и водорода и, следовательно, гидрид пниктогена. Впервые он был выделен в 1890 году Теодором Курцием. Кислота имеет несколько применений, но ее сопряженное основание, азид- ион, используется в специализированных процессах.

Гидразойная кислота, как и другие минеральные кислоты, растворяется в воде. Неразбавленная азотная кислота является взрывоопасной со стандартной энтальпией образования Δ f H o (l, 298 K) = +264 кДжмоль -1. При разбавлении газ и водные растворы (lt;10%) можно безопасно обрабатывать.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 Производство
  • 2 Уничтожение перед утилизацией
  • 3 реакции
  • 4 Токсичность
  • 5 приложений
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Производство

Кислота обычно образуется при подкислении азидной соли, такой как азид натрия. Обычно растворы азида натрия в воде содержат следовые количества азида азида в равновесии с солью азида, но введение более сильной кислоты может преобразовать первичные частицы в растворе в азидную кислоту. Затем чистую кислоту можно получить фракционной перегонкой в виде чрезвычайно взрывоопасной бесцветной жидкости с неприятным запахом.

NaN 3 + HCl → HN 3 + NaCl

Его водный раствор можно также приготовить обработкой раствора азида бария разбавленной серной кислотой, фильтруя нерастворимый сульфат бария.

Первоначально он был получен реакцией водного гидразина с азотистой кислотой :

N 2 H 4 + HNO 2 → HN 3 + 2 H 2 O

С катионом гидразиния ( N 2ЧАС+ 5) эта реакция записывается как:

N 2ЧАС+ 5+ HNO 2 → HN 3 + H 2 O + H 3 O +

Другие окислители, такие как перекись водорода, нитрозилхлорид, трихлорамин или азотная кислота, также могут быть использованы для получения азотной кислоты из гидразина.

Уничтожение перед утилизацией

Азотистая кислота реагирует с азотистой кислотой:

HN 3 + HNO 2 → N 2 O + N 2 + H 2 O

Эта реакция необычна тем, что в ней участвуют соединения с азотом в четырех различных степенях окисления.

Азиды также разлагаются нитритом натрия при подкислении. Это метод уничтожения остаточных азидов перед утилизацией.

2 NaN 3 + 2 HNO 2 → 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Реакции

По своим свойствам гидразойная кислота проявляет некоторую аналогию с галогеновыми кислотами, так как образует малорастворимые (в воде) соли свинца, серебра и ртути (I). Все соли металлов кристаллизуются в безводной форме и разлагаются при нагревании, оставляя остаток чистого металла. Это слабая кислота (p K a  = 4,75). Ее соли тяжелых металлов взрывоопасны и легко взаимодействуют с иодидами алкила. Азиды более тяжелых щелочных металлов (за исключением лития ) или щелочноземельных металлов не взрывоопасны, но разлагаются более контролируемым образом при нагревании, выделяя спектроскопически чистый азот. 2газ. Растворы азойной кислоты растворяют многие металлы (например, цинк, железо ) с выделением водорода и образованием солей, которые называются азидами (ранее также назывались азоимидами или гидразоатами).

Гидразойная кислота может реагировать с карбонильными производными, включая альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты, с образованием амина или амида с вытеснением азота. Это называется реакцией Шмидта или перегруппировкой Шмидта.

При растворении в самых сильных кислотах образуются взрывоопасные соли, содержащие H 2N = N = N+ ion, например:

HN = N = N + HSbCl 6→ [H 2N = N = N]+ [SbCl 6]-

Ион H 2N = N = N+ является изоэлектронным к диазометано.

Разложение азотной кислоты при ударе, трении, искре и т. Д. Происходит следующим образом:

2 HN 3→ H 2+ 3 N 2

Гидразойная кислота подвергается мономолекулярному разложению при достаточной энергии:

HN 3→ NH + N 2

Путь с наименьшей энергией производит NH в триплетном состоянии, что делает его запрещенной по спину реакцией. Это одна из немногих реакций, скорость которой была определена для определенного количества колебательной энергии в основном электронном состоянии с помощью исследований лазерной фотодиссоциации. Кроме того, эти мономолекулярные скорости были проанализированы теоретически, и экспериментальные и расчетные скорости находятся в разумном согласии.

Токсичность

Гидразойная кислота летучая и очень токсичная. Он имеет резкий запах, и его пары могут вызывать сильные головные боли. Соединение действует как некумулятивный яд.

Приложения

2-Фуронитрил, фармацевтический промежуточный продукт и потенциальный искусственный подсластитель, был получен с хорошим выходом путем обработки фурфурола смесью азойной кислоты (HN 3) и хлорной кислоты в присутствии перхлората магния в бензольном растворе при 35 ° C.

Все газофазное йодный лазер (AGIL) смешивает газообразные азотистоводородные кислоты с хлором с получением возбужденного хлорида азота, который затем используется, чтобы вызвать йод, чтобы генерирует излучение; это позволяет избежать требований к жидкой химии лазеров COIL.

использованная литература
внешние ссылки
Последняя правка сделана 2023-03-29 11:49:24
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте