Nitrid trijod

Nitrid trijod
Všeobecné
Systematický název	jodid dusíku
Chem. vzorec
Krysa. vzorec
Fyzikální vlastnosti
Stát	krystaly
Molární hmotnost	394,77 g/ mol
Tepelné vlastnosti
Teplota
•  vroucí	sublimuje při -20 °C
• rozklad	od 0 do 25 °C
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	13444-85-4
PubChem	61603
ÚSMĚVY	N(I)(I)I
InChI	InChI=lS/I3N/cl-4(2)3FZIONDGWZAKCEX-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	55511
Bezpečnost
Ikony ECB
NFPA 704	0 0 čtyři
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Nitrid trijod (někdy jodid dusíku , nesprávně: azid jodu ) je extrémně výbušná anorganická sloučenina dusíku a jódu se vzorcem . Obvykle se získává ve formě černohnědých krystalů - aduktu s amoniakem (amoniak), ale byl získán i jednotlivě reakcí BN s IF při nízkých teplotách [1] .

Černé krystaly jsou velmi citlivé na mechanické vlivy. Když je suchý, při kontaktu exploduje a vytváří růžovofialový oblak jodových par . Detonační rychlost 6,712 km/s. Jedná se o jedinou známou látku, která exploduje pod vlivem částic alfa a dalších produktů jaderného rozpadu [2] .

Poprvé jej získal Courtois v roce 1812 [3] -1813 [4] . (podle jiné verze to provedl Ganch v roce 1900 [5] ).

Vlastnosti

Adukt nitridu jodu se při interakci s diethylzinkem rozkládá

Díky této reakci se ustavila struktura aduktu jodidu dusíku s amoniakem [3]

Za vlhka, v přítomnosti přebytku amoniaku v roztoku, je relativně stabilní. Pro svou extrémní nestabilitu se používá jako prostředek pro efektivní chemické zaměření. Nestabilita látky je způsobena velkou délkou vazby a velkými relativními velikostmi tří atomů jódu na atom dusíku, a tedy nízkou aktivační energií rozkladné reakce. Je to jediná známá výbušnina schopná detonace z alfa záření a štěpných úlomků těžkých jader [6] .

Nerozpustný v ethanolu . Rozkládá se horkou vodou, oxidujícími kyselinami, zásadami.

Reakce rozkladu čisté látky:

Amoniak, který je přítomen v aduktu, je redukčním činidlem pro výsledný jód:

Nitrid trijod podléhá hydrolýze za vzniku oxidu dusnatého (III) a kyseliny jodovodíkové :

Jodid dusíku je oxidační činidlo, vzniká tedy in situ přidáním roztoku jodu do roztoku redukčního činidla ve vodném amoniaku, oxiduje hydrochinon na chinhydron a benzaldehyd na kyselinu benzoovou [7] .

Syntéza

Amoniak nitrid trijod

Reakcí jódu s vodným amoniakem vzniká výbušná hnědá pevná látka. [1] Při smíchání se vytvoří černá nebo hnědá sraženina, která je produktem přidání amoniaku do nitridu trijodu:

Při reakci s bezvodým čpavkem za nízkých teplot má výsledný produkt složení při zahřívání začíná ztrácet část čpavku. Tento adukt poprvé popsal Courtois v roce 1812 a jeho vzorec nakonec určil Oswald Silberrad v roce 1905 [3] .

V pevném stavu se jeho struktura skládá z řetězců [8] .

Čistý nitrid trijod

Poprvé byl nitrid trijodu bez vázaného amoniaku syntetizován v roce 1930 interakcí dibromojodidu draselného s kapalným amoniakem, produkt získaný touto reakcí měl molární poměr jódu a dusíku 1:3,04:

Výsledný produkt byl sublimován ve vakuu při teplotě místnosti a kondenzován v lapači chlazeném kapalným vzduchem.

V nízkém výtěžku vzniká také reakcí nitridu boru s monofluoridem jodu v trichlorfluormethanu při −30 °C [9] :

Aplikace

Pravděpodobně jedinou praktickou aplikací nitridu trijódu je jodace fenolů (a dalších elektronově bohatých aromatických sloučenin ), která se získává in situ přidáním roztoku jódu do amoniakového roztoku fenolu. Za takových podmínek se tedy thymol joduje v o -poloze k hydroxylu za vzniku jodthymolu a pyrrol se kvantitativně joduje na tetrajodpyrrol [10] .

Výbuch mikrokvantit dusíkatého jodidu amoniaku je zároveň pro snadnost získávání a účinnost jeho explozivního rozkladu jedním z demonstračních experimentů v rámci anorganické chemie [11] .

Nařízení

Přeprava zakázána podle CFR 49 § 172.101 [12] .

Literatura

• Jander J. II. Trijodid dusíku // Pokroky v anorganické chemii a radiochemii. - New York [atd.]: Academic Press, 1977. - s. 2-41. — 335 s. - ISBN 978-0-08-057868-2 .
• Marinho GS, de Farias RF Struktura, termodynamická nestabilita a energetika NI 3 , jeho specifický impuls a strategie jeho stabilizace: [ eng. ] // Journal of Molecular Structure. - 2021. - Sv. 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 Chloridy, bromidy a jodidy dusíku // Anorganická chemie. - San Diego [atd.]: Academic Press, 2001. - S. 641. - 1958 s. — ISBN 978-0-12-352651-9 .
• Glinka N. L. 17.1.2 Amoniak. Amonné soli // Obecná chemie. - 28. vyd. - M. : Integral-press, 2000. - S. 430. - 728 s. - ISBN 5-89602-011-2 .

Poznámky

1. ↑ 1 2 Tatsuo Kaiho. 5.8 Trijodid dusíku // Chemie a aplikace jódu . — John Wiley & Sons, 2014-10-09. - S. 59. - 658 s. - ISBN 978-1-118-87865-1 . Archivováno 1. února 2022 na Wayback Machine
2. ↑ Bowden FP Zahájení exploze neutrony, α-částicemi a štěpnými produkty  // Proceedings of the Royal Society of London A  : journal  . - 1958. - Sv. 246 , č.p. 1245 . - str. 216-219 . - doi : 10.1098/rspa.1958.0123 .
3. ↑ 1 2 3 Oswald Silberrad (1905). „IX. — Ústava trijodidu dusíku“ . Journal of the Chemical Society, Transakce . Chemická společnost . 87 :55-66. DOI : 10.1039/CT9058700055 . ISSN  0368-1645 . Archivováno z originálu dne 2022-02-02 . Získáno 2022-02-02 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
4. ↑ Tatsuo Kaiho. 5.8 Trijodid dusíku // Chemie a aplikace jódu. — John Wiley & Sons, 2014-10-09. - S. 59. - 658 s. - ISBN 978-1-118-87865-1 .
5. ↑ Fedoroff. Iodine Azide // Encyklopedie výbušnin a souvisejících položek  (anglicky) . - 1960. - Sv. 1. - S. A543.
6. ↑ Bowden F. P. (1958). "Zahájení exploze neutrony, α-částicemi a štěpnými produkty." Proceedings of the Royal Society of London A. 246 (1245): 216-219. Bibcode : 1958RSPSA.246..216B . DOI : 10.1098/rspa.1958.0123 . S2CID  137728239 .
7. ↑ Rodionov V. M. Reakce a metody pro studium organických sloučenin. Kniha 6. M.: GNTIHL, 1957 (str. 41)
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). Trijodid dusíku. Mezinárodní vydání Angewandte Chemie . 29 (6): 677-679. doi : 10.1002/anie.199006771 .
10. ↑ Guben I. ročník III, číslo 1. M .: Státní chemicko-technické nakladatelství, 1934, s. 440.
11. ↑ Ivanova M.A., Kononova M.A. Experiment 239. Získávání jodidu dusíku // Chemický demonstrační experiment: Průvodce pro vysokoškolské asistenty a laboranty / ed. S. A. Schukareva. - M .  : Vyšší škola, 1969. - S. 154. - 247 s.
12. ↑ § 172.101 Tabulka účelu a použití nebezpečných látek. . Získáno 3. února 2022. Archivováno z originálu dne 31. ledna 2022. (neurčitý)