Trijód-nitrid

trijód-nitrid
Tábornok
Szisztematikus név	nitrogén-jodid
Chem. képlet
Patkány. képlet
Fizikai tulajdonságok
Állapot	kristályok
Moláris tömeg	394,77 g/ mol
Termikus tulajdonságok
Hőfok
•  forralás	-20 °C-on szublimál
• bomlás	0 és 25 °C között
Osztályozás
Reg. CAS szám	13444-85-4
PubChem	61603
MOSOLYOK	N(I)(I)I
InChI	InChI=1S/I3N/c1-4(2)3FZIONDGWZAKCEX-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	55511
Biztonság
EKB ikonok
NFPA 704	0 0 négy
Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve.
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

A trijód-nitrid (néha nitrogén-jodid , helytelenül: jód-azid ) nitrogén és jód rendkívül robbanásveszélyes szervetlen vegyülete, amelynek képlete . Általában fekete-barna kristályok formájában nyerik - ammóniával ( ammóniával ) alkotott adduktként , de külön-külön is előállították BN és IF alacsony hőmérsékleten történő reakciójával [1] .

A fekete kristályok nagyon érzékenyek a mechanikai hatásokra. Ha megszárad, érintkezéskor felrobban, és rózsaszínes-lilás jódgőz felhőt hoz létre . Detonációs sebesség 6,712 km/s. Ez az egyetlen ismert anyag, amely alfa-részecskék és más nukleáris bomlástermékek hatására felrobban [2] .

Courtois szerezte meg először 1812-ben [3] -1813 [4] . (egy másik változat szerint ezt Ganch tette meg 1900-ban [5] ).

Tulajdonságok

A jód-nitrid addukt lebomlik a dietil-cinkkel való kölcsönhatás során

Ennek a reakciónak köszönhetően kialakult a nitrogén-jodid és ammónia adduktum szerkezete [3]

Nedves állapotban, az oldatban feleslegben lévő ammónia jelenlétében viszonylag stabil. Rendkívüli instabilitása miatt a hatékony kémiai fókuszálás eszközeként használják. Az anyag instabilitását a nagy kötéshossz és a nitrogénatomonkénti három jódatom nagy relatív mérete, és ennek megfelelően a bomlási reakció alacsony aktiválási energiája okozza. Ez az egyetlen ismert robbanóanyag, amely képes az alfa-sugárzástól és a nehéz atommagok hasadási töredékeitől robbanni [6] .

Etanolban nem oldódik . Lebomlik forró víz, oxidáló savak, lúgok hatására.

Egy tiszta anyag bomlási reakciója:

Az ammónia, amely jelen van az adduktban, redukálószere a keletkező jódnak:

A trijód-nitrid hidrolízisen megy keresztül nitrogén-monoxid (III) és hidrogén-jodid képződéséhez :

A nitrogén-jodid egy oxidálószer, így in situ keletkezik jód oldatának hozzáadásával egy redukálószer vizes ammóniával készült oldatához, a hidrokinont kinhidronná , a benzaldehidet pedig benzoesavvá oxidálja [7] .

Szintézis

Trijód-nitrid-ammoniátok

A jód és a vizes ammónia reakciója robbanásveszélyes barna szilárd anyagot eredményez. [1] Keveréskor fekete vagy barna csapadék képződik, amely ammónia trijód-nitridhez való hozzáadásának terméke:

Amikor alacsony hőmérsékleten vízmentes ammóniával reagál, a kapott termék hevítéskor olyan összetételű , hogy elveszíti az ammónia egy részét. Ezt az adduktumot először Courtois írta le 1812-ben, képletét végül Oswald Silberrad határozta meg 1905-ben [3] .

Szilárd állapotban szerkezete láncokból áll [8] .

Tiszta trijód-nitrid

A kötött ammóniától mentes trijód-nitridet először 1930-ban állítottak elő kálium-dibróm -jodid és folyékony ammónia kölcsönhatása révén, a kapott termék jód és nitrogén mólaránya 1:3,04 volt:

A kapott anyagot vákuumban szobahőmérsékleten szublimáltuk, és folyékony levegővel hűtött csapdában kondenzáltuk.

Alacsony hozammal keletkezik bór-nitrid és jód-monofluorid reakciójával is triklór - fluor - metánban -30 °C -on [9] :

Alkalmazás

Valószínűleg a trijód-nitrid egyetlen gyakorlati alkalmazása a fenolok (és más elektronokban gazdag aromás vegyületek ) jódozása , amelyet in situ úgy kapnak , hogy jódoldatot adnak a fenol ammóniaoldatához. Így ilyen körülmények között a timol az o - helyzetben a hidroxilcsoporthoz jódozódik jódtimol képződésével, a pirrol pedig mennyiségileg tetrajódpirrollá [10] .

Ugyanakkor a nitrogén-jodid ammónia mikromennyiségeinek robbanása a könnyű beszerzése és robbanásszerű lebontásának hatékonysága miatt a szervetlen kémia egyik demonstrációs kísérlete [11] .

rendelet

A szállítás a CFR 49 § 172.101 [12] értelmében tilos .

Irodalom

• Jander J. II. Nitrogén-trijodid // A szervetlen kémia és a radiokémia fejlődése. - New York [stb.]: Academic Press, 1977. - 2-41. — 335 p. - ISBN 978-0-08-057868-2 .
• Marinho GS, de Farias RF Az NI 3 szerkezete, termodinamikai instabilitása és energetikája , specifikus impulzusa és stabilizálási stratégiája: [ eng. ] // Journal of Molecular Structure. - 2021. - Kt. 1232, art. 130075. - P. [1-4]. — ISSN 0022-2860 . - doi : 10.1016/j.molstruc.2021.130075 .
• Wiberg E., Holleman AF, Wiberg N. 1.3.1 Nitrogén-kloridok, bromidok és jodidok // Szervetlen kémia. - San Diego [stb.]: Academic Press, 2001. - S. 641. - 1958 p. — ISBN 978-0-12-352651-9 .
• Glinka N. L. 17.1.2 Ammónia. Ammóniumsók // Általános kémia. - 28. kiadás - M. : Integrálnyomda, 2000. - S. 430. - 728 p. - ISBN 5-89602-011-2 .

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 Tatsuo Kaiho. 5.8 Nitrogén-trijodid // Jódkémia és alkalmazások . – John Wiley & Sons, 2014. 10. 09. - S. 59. - 658 p. - ISBN 978-1-118-87865-1 . Archiválva : 2022. február 1. a Wayback Machine -nél
2. ↑ A Bowden FP neutronok, α-részecskék és hasadási termékek általi robbanáskezdeményezése  // Proceedings of the Royal Society of London A  : folyóirat  . - 1958. - 1. évf. 246. sz . 1245 . - 216-219 . o . - doi : 10.1098/rspa.1958.0123 .
3. ↑ 1 2 3 Oswald Silberrad (1905). „IX. — A nitrogén-trijodid alkotmánya” . A Chemical Society folyóirata, Tranzakciók . Kémiai Társaság . 87 , 55-66. DOI : 10.1039/CT9058700055 . ISSN  0368-1645 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2022-02-02 . Letöltve: 2022-02-02 . Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
4. ↑ Tatsuo Kaiho. 5.8 Nitrogén-trijodid // Jódkémia és alkalmazások. – John Wiley & Sons, 2014. 10. 09. - S. 59. - 658 p. - ISBN 978-1-118-87865-1 .
5. ↑ Fedoroff. Jód-azid // Encyclopedia of Explosives and Related Items  (angol) . - 1960. - 1. évf. 1. - P. A543.
6. ↑ Bowden F. P. (1958). "Robbanás kezdeményezése neutronok, α-részecskék és hasadási termékek által." A Londoni Királyi Társaság közleményei A. 246 (1245): 216-219. Irodai kód : 1958RSPSA.246..216B . DOI : 10.1098/rspa.1958.0123 . S2CID 137728239 . 
7. ↑ Rodionov V. M. Reakciók és módszerek szerves vegyületek tanulmányozására. 6. könyv M.: GNTIHL, 1957 (41. o.)
8. ↑ Hart, H.; Bärnighausen, H.; Jander, J. (1968). „Die Kristallstruktur von Stickstofftrijodid-1-Ammoniak NJ 3 NH 3 ”. Z. Anorg. Allg. Chem. 357 (4-6): 225-237. DOI : 10.1002/zaac.19683570410 .
9. ↑ Tornieporth-Oetting, I.; Klapötke, T. (1990). Nitrogén-trijodid. Angewandte Chemie International Edition . 29 (6): 677-679. doi : 10.1002/anie.199006771 .
10. ↑ Guben I. III. kötet, 1. szám. M .: Állami Vegyészeti és Műszaki Könyvkiadó, 1934, 440. o.
11. ↑ Ivanova M.A., Kononova M.A. 239. kísérlet. Nitrogén-jodid megszerzése // Kémiai demonstrációs kísérlet: Útmutató egyetemi asszisztenseknek és laboránsoknak / szerk. S. A. Schukareva. - M .  : Felsőiskola, 1969. - S. 154. - 247 p.
12. ↑ § 172.101 Veszélyes anyagok rendeltetése és felhasználása táblázat. . Letöltve: 2022. február 3. Az eredetiből archiválva : 2022. január 31. (határozatlan)