Азотоводородна киселина: Разлика между версии
м буква |
Ted Masters (беседа | приноси) Редакция без резюме |
||
Ред 1: | Ред 1: | ||
⚫ | |||
{{Химкутия |
{{Химкутия |
||
| име = Азотоводородна киселина |
| име = Азотоводородна киселина |
||
Ред 115: | Ред 113: | ||
| топлина-изпаряване = |
| топлина-изпаряване = |
||
}} |
}} |
||
⚫ | |||
== Строеж == |
== Строеж == |
||
[[Файл:Hydrazoic acid.svg|200px|мини|ляво|Резонансна структура на азотоводородна киселина]] |
[[Файл:Hydrazoic acid.svg|200px|мини|ляво|Резонансна структура на азотоводородна киселина]] |
||
[[Файл:Hydrogen-azide-2D-dimensions.png|200px|мини|ляво]] |
[[Файл:Hydrogen-azide-2D-dimensions.png|200px|мини|ляво]] |
||
В молекулата на HN<sub>3</sub>, азтоните атоми имат степен на окисление |
В молекулата на HN<sub>3</sub>, азтоните атоми имат степен на окисление −⅓. Азотният атом, свързан с водорода образува 2σ- и една резонансна π-връзка, описващи ''sp''<sup>2</sup>-хибридизация. Централният азотен атом, с формален заряд +1, отдава електрон на третия азотен атом с формален заряд −1. Трите азотни атоми са подредени почти в права линия. Между тях се образуват двойни π- и единични σ-връзки. |
||
== Физични свойства == |
== Физични свойства == |
||
Азотоводородната киселина е |
Азотоводородната киселина е безцветна летлива течност, кипяща при 37 °C.<ref name=":0">{{Цитат книга|last=Киркова|first=Елена|title=Химия на елементите и техните съединения|year=2013|publisher=Университетско издателсто „Св. Климент Охридски“|location=София|isbn=978-954-07-3504-7|pages=269 – 270}}</ref> Сублимира лесно. Има неприятна миризма и е отровна. Безводната киселина е силно експлозивна. |
||
== Химични свойства == |
== Химични свойства == |
||
Водният разтвор на азотоводородната киселина е слаба киселина със сила, близка до |
Водният разтвор на азотоводородната киселина е слаба киселина със сила, близка до оцетната: |
||
: <chem>HN3 <=> 3H+ + N3^-</chem> |
: <chem>HN3 <=> 3H+ + N3^-</chem> |
||
Азотоводородната киселина може да реагира с азиден йон до хидрогеназиден йон – N<sub>3</sub>HN{{Индекси|p=-|b=3}}. |
Азотоводородната киселина може да реагира с азиден йон до хидрогеназиден йон – N<sub>3</sub>HN{{Индекси|p=-|b=3}}. |
||
Ред 135: | Ред 135: | ||
Във воден разтвор търпи бавно диспропорциониране:<ref name=":0" /> |
Във воден разтвор търпи бавно диспропорциониране:<ref name=":0" /> |
||
: <chem>HN3 + H2O -> N2 + NH2OH</chem> |
: <chem>HN3 + H2O -> N2 + NH2OH</chem> |
||
HN<sub>3</sub> е силен окислител. Разтваря Zn, Fe, Mn и Cu без отделяне на H<sub>2</sub>: |
HN<sub>3</sub> е силен окислител. Разтваря Zn, Fe, Mn и Cu без отделяне на H<sub>2</sub>: |
||
: <chem>Zn + HN3 + H^+ -> Zn(N3)3 + N2 + NH4^+</chem> |
: <chem>Zn + HN3 + H^+ -> Zn(N3)3 + N2 + NH4^+</chem> |
||
Йодът и Ce(IV) соли я редуцират до N<sub>2</sub>. |
|||
Смес от солна и азотоводородна киселина действа като [[царска вода]] и може да разтвори златото и другите благородни метали. Причината е полученият хлор при реакцията между двете киселини, при която HN<sub>3</sub> е окислител: |
Смес от солна и азотоводородна киселина действа като [[царска вода]] и може да разтвори златото и другите благородни метали. Причината е полученият хлор при реакцията между двете киселини, при която HN<sub>3</sub> е окислител: |
||
: <chem>HN3 + 3HCl -> 2Cl2 + N2 + NH4Cl</chem> |
: <chem>HN3 + 3HCl -> 2Cl2 + N2 + NH4Cl</chem> |
||
Азотоводородната киселина реагира като основа с много силни основи: |
Азотоводородната киселина реагира като основа с много силни основи: |
||
Ред 153: | Ред 153: | ||
=== Азиди === |
=== Азиди === |
||
{{основна|Азид}} |
{{основна|Азид}} |
||
Солите на азотоводородната киселина се наричат азиди и по разтворимост във вода приличат на хлоридите.<ref name=":0" /> Азидите на алкалните и алкалоземните метали са силноразтворими. При бавно загряване те са устойчиви до стапянето си. Освен CsN<sub>3</sub>, те се топят с разлагане:<ref name=":1" /> |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
: <chem>2NaN3 ->[{573K}] 2Na + 3N2</chem> |
: <chem>2NaN3 ->[{573K}] 2Na + 3N2</chem> |
||
Най-използваната сол е натриевит азид, който се получава при пропускане на диазотен оксид в амонячен разтвор на [[натрий]]: |
Най-използваната сол е натриевит азид, който се получава при пропускане на диазотен оксид в амонячен разтвор на [[натрий]] или при взаимодействие на същия оксид с натриев амид: |
||
: <chem>4Na + NH3 + 3N2O -> NaN3 + 3NaOH + 2N2</chem> |
: <chem>4Na + NH3 + 3N2O -> NaN3 + 3NaOH + 2N2</chem> |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
или при взаимодействие на същия оксид с натриев амид: |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
== Получаване == |
== Получаване == |
||
Азотоводородната киселина за първи път е получена от окисление на хидразин с азотиста киселина:<ref name=":1">{{Цитат книга|last=King|first=R.|title=Encyclopedia of Inorganic Chemistry [10 Volumes]|pages= 3045 – 3048}}</ref> |
Азотоводородната киселина за първи път е получена от окисление на хидразин с азотиста киселина:<ref name=":1">{{Цитат книга|last=King|first=R.|title=Encyclopedia of Inorganic Chemistry [10 Volumes]|pages= 3045 – 3048}}</ref> |
||
: <chem>N2H4 + HNO2 -> HN3 + 2H2O</chem> |
: <chem>N2H4 + HNO2 -> HN3 + 2H2O</chem> |
||
Азотоводородната киселина се получава от алкални азиди и по-силна киселина, например концентрирана [[сярна киселина]]: |
Азотоводородната киселина се получава от алкални азиди и по-силна киселина, например концентрирана [[сярна киселина]]: |
||
: <chem>2NaN3 + H2SO4 -> Na2SO4 + 2HN3</chem> |
: <chem>2NaN3 + H2SO4 -> Na2SO4 + 2HN3</chem> |
||
HN<sub>3</sub> се изолира от сместа с вакуумна дестилация.<ref name=":1" /> |
HN<sub>3</sub> се изолира от сместа с вакуумна дестилация.<ref name=":1" /> |
||
Ред 181: | Ред 178: | ||
== Източници == |
== Източници == |
||
<references /> |
<references /> |
||
[[Категория:Мъничета за неорганична химия]] |
|||
[[Категория:Азотни съединения]] |
[[Категория:Азотни съединения]] |
||
[[Категория:Безкислородни киселини]] |
[[Категория:Безкислородни киселини]] |
Версия от 16:45, 29 ноември 2021
Азотоводородна киселина | |||||
Имена | |||||
---|---|---|---|---|---|
По IUPAC | водороден азид | ||||
Свойства | |||||
Формула | HN3 | ||||
Моларна маса | 43,03 g/mol | ||||
Външен вид | безцетна летлива течност | ||||
Плътност | 1,09 g/cm3 | ||||
Точка на топене | −80 °C | ||||
Точка на кипене | 37 °C | ||||
pKa | 4,64 | ||||
Диполен момент | 1,7 D | ||||
Термохимия | |||||
Стандартна енталпия на образуване | 290 kJ/mol | ||||
Опасности | |||||
NFPA 704 |
| ||||
Инхалация | намалено кръвно налягане и разрушаване на слузестите мембрани | ||||
Идентификатори | |||||
CAS номер | 7782-79-8 | ||||
PubChem | 24530 | ||||
ChemSpider | 22937 | ||||
ChEBI | CHEBI:29449 | ||||
ChEMBL | ChEMBL186537 | ||||
SMILES | N=[N+]=[N-] | ||||
InChI | InChI=1S/HN3/c1-3-2/h1H | ||||
InChI ключ | JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYSA-N | ||||
UNII | 6P5C4D5D7I | ||||
Gmelin | 773 | ||||
Данните са при стандартно състояние на материалите (25 °C, 100 kPa), освен ако не е указано друго. | |||||
Азотоводородна киселина в Общомедия |
Азотоводородната киселина, HN3, е едноосновна безкислородна киселина на азота. Представлява силноекслозивна безцветна течност. Дава соли, наречени азиди.
Строеж
В молекулата на HN3, азтоните атоми имат степен на окисление −⅓. Азотният атом, свързан с водорода образува 2σ- и една резонансна π-връзка, описващи sp2-хибридизация. Централният азотен атом, с формален заряд +1, отдава електрон на третия азотен атом с формален заряд −1. Трите азотни атоми са подредени почти в права линия. Между тях се образуват двойни π- и единични σ-връзки.
Физични свойства
Азотоводородната киселина е безцветна летлива течност, кипяща при 37 °C.[1] Сублимира лесно. Има неприятна миризма и е отровна. Безводната киселина е силно експлозивна.
Химични свойства
Водният разтвор на азотоводородната киселина е слаба киселина със сила, близка до оцетната:
Азотоводородната киселина може да реагира с азиден йон до хидрогеназиден йон – N3HN-
3.
Във воден разтвор търпи бавно диспропорциониране:[1]
HN3 е силен окислител. Разтваря Zn, Fe, Mn и Cu без отделяне на H2:
Йодът и Ce(IV) соли я редуцират до N2.
Смес от солна и азотоводородна киселина действа като царска вода и може да разтвори златото и другите благородни метали. Причината е полученият хлор при реакцията между двете киселини, при която HN3 е окислител:
Азотоводородната киселина реагира като основа с много силни основи:
Азиди
Солите на азотоводородната киселина се наричат азиди и по разтворимост във вода приличат на хлоридите.[1] Азидите на алкалните и алкалоземните метали са силноразтворими. При бавно загряване те са устойчиви до стапянето си. Освен CsN3, те се топят с разлагане:[2]
Най-използваната сол е натриевит азид, който се получава при пропускане на диазотен оксид в амонячен разтвор на натрий или при взаимодействие на същия оксид с натриев амид:
Азидите на тежките метали са слаборазтворими във вода – AgN3, Hg(N3)2, Pb(N3)2. Те се получават от водните разтвори на солите на тези метали при утаяване с натриев азид. Всички те са избухливи вещества, които се разлагат при удар и нагряване.
Получаване
Азотоводородната киселина за първи път е получена от окисление на хидразин с азотиста киселина:[2]
Азотоводородната киселина се получава от алкални азиди и по-силна киселина, например концентрирана сярна киселина:
HN3 се изолира от сместа с вакуумна дестилация.[2]