Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Азиды щелочных металлов

Введение

Открытые около ста с лишним лет назад, азиды сыграли важную роль в истории человечества. Как нестабильные вещества находили применения в качестве взрывчатых веществ, сегодня, когда изучены хорошо изучены механизмы их реакций, азиды являются важными компонентами в химическом производстве.

Целью данной работы служит определение понятия как таковых азидов, азотистоводородной кислоты, их строения, свойств, изучения закономерностей их свойств, основных направлений в применении азидов, и основных методик их синтеза.

Более подробно рассмотрены азиды щелочных металлов.

Азидоводородная кислота и строение азид иона

Окрытие.

Азотистоводородная кислоты была впервые получена Курциусом в 1890г. Он предположил, что как их аммиака и азотистой кислоты образуется азот:

NH3 + HNO2 = N2 +2H2O

так и из гидразина и азотистой кислоты должен получится азоимид:

N2H4 + HNO2 = HN3 + 2H2O

В качестве исходного вещества он применил гидразиды кислот RCONHNH2, которые при взаимодействии с азотистой кислотой образуют соответствующие азоимиды RCON3, например

C6H5CONHNH2 + HONO = C6H5CON3 + H2O

При омылении щёлочью бензоилазоимид расщепляется с образованием солей бензойной и азотистоводородной кислот:

C6H5CON3 +2NaOH = C6H5COONa + NaN3 + H2O

При обработке азида натрия серной кислотой образуется азидоводородная кислота

NaN3 + H2SO4 = HN3 + NaHSO4

Физические свойства.

Чистый HN3 -- это бесцветная жидкость или газ (т. пл. « -80 °С, т. кип. (по оценкам) 35,7 °С, </=1,126 г-см-3 при 0°С). Большие положительные величины энтальпии и свободной энергии образования подчеркивают присущую соединению нестабильность: ?H?обр(1 атм, 298 К) = 269,5 кДж * моль-1, ?G?обр (1 атм, 298 К) = 327,2 кДж * моль-1. В безводном состоянии она может взорваться не только при нагревании, но и от сотрясения:

2HN3 = Н2 + 3N2

Он имеет неприятный, сильно раздражающий запах и является смертельным (хотя и не накапливающимся в организме) ядом; даже при концентрации в воздухе менее 10-4% он может быть опасен.

Водные растворы HN3 по кислотности сравнимы с уксусной кислотой

Химические свойства.

В разбавленных растворах азотистоводородная кислота медленно диспропорционирует:

HN3 + Н2О = N2 + NH2OH

Ион N3- - окислитель. По окислительным свойствам HN3 напоминает HNO3. При взаимодействии с металлами HN3 образует N2 и NH3

Cu + 3HN3 = Cu(N3)2 +N2 + NH3

Ион N3- ещё называют псевдогалогенид ионом

Смесь HN3 и HCl, подобно царской водке, - сильный окислитель за счёт образующегося хлора, способна растворят благородные металлы:

HN3 + 3HCl = NH4Cl + Cl2 + N2

2Pt +3HN3 + 13HCl = 2H2[PtCl5] + 3NH4Cl +3N2

Строение.

В течение длительного времени велась дискуссия по вопросу о строении азотистоводородной кислоты и азидов. Изначально такие учёные как Кекуле, Фишер, исходя из своих и других работ, предлагали циклическую форму строения азид иона

Тиле, изучая строение диазосоединений, пришел к убеждению, что азиды являются аналогами алифатических диазосоединений, и для HN3 предложил линейную формулу строения

Вопрос о строении азотистоводородной кислоты и ее производных решался различными способами

Множество учёных за длительное время провели множество исследований в этой области, в ход шли самые разнообразные методы от простой аналогии с другими веществами и сопоставления реакций, применения парохора (величину связывающую относительную молекулярную массу с величиной поверхностного напряжения), до инфракрасного абсорбционного спектра и изотопного анализа.

В настоящее время большинство исследователей считает, что как ион N3-, так и группа --N3 в ковалентных соединениях имеют линейное строение и азиды могут существовать в виде стабильной формы

и в виде реакционной формы

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее