Трииодид азота - Nitrogen triiodide

Трииодид азота
Трииодид азота (структурная формула)
Трииодид азота
Трииодид азота
Имена
Имена ИЮПАК
Трииодид азота[1]
Трийодазан[1]
Трийодидоназот[1]
Другие имена
Йодистый азот
Трииодид аммиака
Нитрид трийода
Мононитрид трийода
Трийодамин[нужна цитата ]
Трийодамин[нужна цитата ]
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
Характеристики
NI3
Молярная масса394,719 г / моль
Внешностьпурпурный газ
Точка кипения возгоняется при -20 ° C
Нерастворимый
Растворимостьорганические растворители,[2] Такие как диэтиловый эфир
Опасности
Главный опасностиЧрезвычайно взрывоопасный
NFPA 704 (огненный алмаз)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Трииодид азота является неорганическое соединение с формулой Nя3. Это чрезвычайно чувствительный контактное взрывчатое вещество: небольшие количества взрываются с громким, резким щелчком даже при легком прикосновении, выделяя пурпурное облако йод пар; его даже можно взорвать альфа-излучение. NI3 имеет сложную структурную химию, которую трудно изучать из-за нестабильности производных.

Структура NI3 и его производные

Трииодид азота впервые был охарактеризован Рамановская спектроскопия в 1990 году, когда он был приготовлен безаммиачным способом. Нитрид бора реагирует с монофторид йода в трихлорфторметан при -30 ° C для получения чистого NI3 с низкой урожайностью:[3]

BN + 3 IF → NI3 + BF3

NI3 пирамидальный (C3в молекулярная симметрия ), как и другие тригалогениды азота и аммиак.[4]

Материал, который обычно называют «трийодид азота», получают реакцией йода с аммиак. Когда эта реакция проводится при низких температурах в безводном аммиаке, исходным продуктом является NI.3 · (NH3)5, но этот материал теряет некоторое количество аммиака при нагревании, чтобы получить соотношение 1: 1 аддукт NI3 · NH3. Об этом аддукте впервые сообщил Бернар Куртуа в 1812 г., а его формула была окончательно определена в 1905 г. Освальд Зильберрад.[5] Его твердотельная структура состоит из цепочек -NI2-I-NI2-I-NI2-I -... Молекулы аммиака расположены между цепями. При хранении в темноте в холоде и сырости с нашатырным спиртом NI3 · NH3 стабильно.

Разложение и взрывоопасность

Детонация 15 г трииодида азота

Нестабильность NI3 и NI3 · NH3 можно отнести к большим стерическое напряжение вызвано тем, что три больших атома йода удерживаются рядом друг с другом вокруг относительно крошечного атома азота. Это приводит к очень низкой энергии активации для его разложения, реакция становится еще более благоприятной из-за высокой стабильности N2. Трииодид азота не имеет практической коммерческой ценности из-за его чрезвычайной чувствительности к ударам, что делает невозможным хранение, транспортировку и использование для контролируемых взрывов. В то время как чистый нитроглицерин также очень чувствителен к ударам (хотя и не так сильно, как трииодид азота, который может быть выделен прикосновением пера) и мощный, это произошло только из-за флегматизаторы что его чувствительность к ударам была снижена, и с ним стало безопаснее обращаться и транспортировать в виде динамит.

Разложение NI3 поступают следующим образом, чтобы получить газообразный азот и йод:

2 NI3 (s) → N2 (г) + 3 я2 (г) (-290 кДж / моль)

Однако сухой материал является контактным взрывчатым веществом, разлагающимся примерно следующим образом:[4]

8 NI3 · NH3 → 5 с.ш.2 + 6 NH4я + 9 я2

В соответствии с этим уравнением, эти взрывы оставляют пятна йода от оранжевого до фиолетового цвета, которые можно удалить с помощью тиосульфат натрия решение. Альтернативный метод удаления пятен - просто дать йоду время для сублимации. Небольшие количества трииодида азота иногда синтезируются в качестве демонстрации для школьников-химиков или как акт «химической магии».[6] Чтобы подчеркнуть чувствительность соединения, его обычно взрывают, прикоснувшись к нему пером, но даже малейшее воздушное течение, лазерный свет или другое движение может вызвать детонация. Трииодид азота также известен как единственное известное химическое взрывчатое вещество, которое детонирует при воздействии альфа-частицы и ядерное деление товары.[7]

Рекомендации

  1. ^ а б c по аналогии, см. NF3 имена, Красная книга ИЮПАК 2005 г., стр. 314
  2. ^ 4. Аналитические методы. acornusers.org
  3. ^ Tornieporth-Oetting, I .; Клапётке, Т. (1990). «Трииодид азота». Angewandte Chemie International Edition. 29 (6): 677–679. Дои:10.1002 / anie.199006771.
  4. ^ а б Холлеман, А. Ф .; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия. Сан-Диего: Academic Press. ISBN  0-12-352651-5.
  5. ^ Зильберрад, О. (1905). «Конституция трийодида азота». Журнал химического общества, Сделки. 87: 55–66. Дои:10.1039 / CT9058700055.
  6. ^ Ford, L.A .; Грундмайер, Э. В. (1993). Химическая магия. Дувр. п.76. ISBN  0-486-67628-5.
  7. ^ Боуден, Ф. П. (1958). «Инициирование взрыва нейтронами, α-частицами и продуктами деления». Труды Лондонского королевского общества A. 246 (1245): 216–219. Дои:10.1098 / rspa.1958.0123.

внешняя ссылка

Соли и ковалентные производные нитрид ион
NH3
N2ЧАС4		Курицы2)11
Ли3NБыть3N2BNβ-C3N4
g-C3N4
CИксNу		N2NИксОуNF3Ne
Na3NMg3N2AlNSi3N4PN
п3N5		SИксNу
SN
S4N4		NCl3Ar
KCa3N2ScNБанкаVNCrN
Cr2N		MnИксNуFeИксNуПротивNi3NCuNZn3N2GaNGe3N4В качествеSeNBr3Kr
Руб.Sr3N2YNZrNNbNβ-Mo2NTcRURhPdNAg3NCdNГостиницаSnSbTeNI3Xe
CSБа3N2 Hf3N4TaNWNReОперационные системыIrPtAuHg3N2TlNPbBiNПоВRn
ПтРа3N2 RfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvЦOg
↓
ЛаCeNPrNdВечераСмЕвропаGdNTbDyХоЭТмYbЛу
AcЧтПаООНNpПуЯвляюсьСмBkCfEsFMМкрНетLr