Hidrazin

Hidrazin
IUPAC név	Hidrazin diazán
Azonosítók
CAS-szám	[302-01-2]
EINECS-szám	206-114-9
RTECS szám	MU7175000
Tulajdonságok
Kémiai képlet	N2H4
Moláris tömeg	32,05 g/mol
Megjelenés	Színtelen folyadék
Sűrűség	1,00 g/cm3 (folyadék, 25 °C-on)
Olvadáspont	2,0 °C
Forráspont	113,5 °C
Oldhatóság (vízben)	korlátlanul elegyedik
Savasság (pKa)	8,1
Dipólusmomentum	1,85 D
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	50,6 kJ/mol
Égés standard- entalpiája ΔcHo298	621,5 kJ/mol
Standard moláris entrópia So298	121,2 J/mol·K
Veszélyek
EU osztályozás	Mérgező (T) Veszélyes a környezetre (N)
NFPA 704	3 3 3
R mondatok	R10, R23/24/25, R34, R43, R45, R50/53
S mondatok	S45, S53, S60, S61
Robbanási határ	1.8–100%
Rokon vegyületek
Rokon nitrogén-hidridek	Ammónia Hidrogén-azid
Rokon vegyületek	Monometil-hidrazin Dimetil-hidrazin Fenil-hidrazin
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa)

A hidrazin a nitrogén és hidrogén N₂H₄ összegképletű vegyülete, szerkezete H₂N–NH₂. Említik még diamin néven is. A vízmentes hidrazin levegőn füstölgő, ammóniához hasonló, 70-80 ppm koncentrációnál már észlelhető szagú folyadék. Vízzel és alkoholokkal korlátlanul elegyedik.

Előfordulás

A természetben nem található.

Előállítása

A hidrazint először Theodor Curtius állította elő 1887-ben. Raschig 1907-ben bevezetett eljárása szerint ammónia lúgos nátrium-hipoklorit oldattal történő reakciójával állítják elő, zselatin vagy enyv (mint komplexképzők) jelenlétében:

$\mathrm{NH_3 + NaOCl \rightarrow NH_2Cl + NaOH}$

$\mathrm{NH_2Cl + NH_3 + NaOH \rightarrow H_2N\!\!-\!\!NH_2 + NaCl + H_2O}$

A komplexképzők célja a nehézfémionok, például Cu^II eltávolítása, melyek katalizálnák a hidrazin és klóramin közötti mellékreakciót. Az oldatból a hidrazin-hidrát (H₂N–NH₂·H₂O) – egy olajszerű folyadék – ledesztillálható, szilárd nátrium-hidroxid (NaOH) hosszas hevítés hatására a hidrát vizét elvonja.

Fizikai és kémiai tulajdonságai

Cseppfolyós állapotban – a folyékony ammóniához hasonlóan – számos szervetlen sót jól old. Jó redukálószer, az ammóniás réz(II)-klorid oldatot elszínteleníti, nemesfémsókat fémmé redukál. Vizes oldatban az ammóniánál valamivel gyengébb bázis, savakkal egy és kétbázisú sókat képez.

A hidrazin bár endoterm vegyület, szobahőmérsékleten tiszta állapotban vagy vizes oldatban stabil. Magasabb hőmérsékleten azonban könnyen – akár robbanásszerűen – bomlik:

$\mathrm{3\ N_2H_4 \rightarrow 4\ NH_3 + N_2 + 337\ kJ}$

Levegőn meggyújtva is jelentős hőfejlődés közben ég el:

$\mathrm{N_2H_4(l) + O_2(g) \rightarrow N_2(g) + 2\ H_2O}$

Híg vizes oldatól történő meghatározása redukáló képességén alapul:

$\mathrm{N_2H_4 + KIO_3 + 2\ HCl\ \xrightarrow{H_2O/CCl_4}\ N_2 + ICl + KCl + 3\ H_2O}$

A végpontot a jód színének a szerves fázisból való eltűnése jelzi.

Felhasználás

• Atomerőművi vízkezelő anyag (nyomott vizes reaktor típusnál)
• Rakéta-hajtóanyagként (UDMH:aszimmetrikus dimetil-hidrazin)
• Laboratóriumi vegyszerként (erős redukálószer)
• Nagynyomású kazánok vizének kezelésére (oxigénmentesítés)
• Biológiailag aktív anyagok, színezékek és más szerves vegyületek előállítására

Élettani hatások

• Rákkeltő
• Maró hatású
• Belélegezve égő érzés, köhögés, fejfájás, hányinger, légszomj, torokfájás, görcsök jelentkezhetnek
• Bőrön keresztül is felszívódhat, vörösséget, bőrégést okoz
• Szembe jutva súlyos, mély égést okoz
• Lenyelve hasi görcsök, zavartság, eszméletlenség, hányás, gyengeség jelentkezik

Források

N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Az elemek kémiája, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1999. ISBN 963-18-9144-5 Römpp vegyészeti lexikon F-K, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982. ISBN 963-10-3269-8