Hidrogén-azid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Hidrogén-azid
Hydrogen-azide-2D-dimensions.png
A hidrogén-azid molekula szerkezete, kötései, és méretei
Hydrazoic acid.svg
A hidrogén-azid molekula rezonanciaformái
Hydrogen-azide-3D-vdW.png
Hidrogén-azid
Más nevek Nitrogén-hidrogénsav, azoimid
Kémiai azonosítók
CAS-szám 7782-79-8
PubChem 24530
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet HN3
Moláris tömeg 43,03 g/mol
Sűrűség 1,09 g/cm³[1]
Olvadáspont −80 °C[1] (193,15 K)
Forráspont 37 °C[1] (310,15 K)
Oldhatóság (vízben) elegyedik[1]
Savasság (pKa) 4,6 - 4,7
Gőznyomás 0,523 bar (20 °C)[1]
Kristályszerkezet
Molekulaforma Lineáris
Veszélyek
EU osztályozás nincs besorolva
Főbb veszélyek Nagyon mérgező, explozív.
LD50 33 mg/kg (patkány, szájon át)[1]
Rokon vegyületek
Azonos kation Hidrogén-klorid
Azonos anion Nátrium-azid
Rokon savak Sósav
Hidrogén-cianid
Rokon vegyületek Hidrazin
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A hidrogén-azid (más néven nitrogén-hidrogénsav vagy azoimid) a nitrogén egyik hidrogénnel alkotott vegyülete, összegképlete HN3. Színtelen, kellemetlen szagú, maró hatású folyadék. Szilárd halmazállapotban kristályai színtelenek. Nagyon bomlékony savjellegű vegyület. A hidrogén-azidnak még a gőze is robbanásveszélyes. Oldódik vízben és alkoholban. A hidrogén-azid sói, az azidok is robbanékonyak, kivéve a kis elektronegativitású fémekkel alkotott sóit. Ezek ugyanis ionos jellegű vegyületek, a hidrogén-azidnál stabilabb azidionokat tartalmaznak. A hidrogén-azid a természetben sem szabad állapotban, sem sói alakjában nem fordul elő.

Szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hidrogén-azid egyik nitrogénatomja (amelyikhez a hidrogénatom kapcsolódik) sp2-hibridizációjú, és egy magányos elektronpár tartozik hozzá. A második nitrogénatom lineáris hibridizációjú, és nincs magános elektronpárja. Nem azonos erősségű kötéssel kapcsolódik a két szomszédos nitrogénatomhoz, a két kötésrend elméleti számítások alapján 1,65 és 2,64. A kis elektronegativitású fémek azidjaiban található azidionban (N3) a három nitrogénatom egyenlő távolságban található egymástól, és mindhárom sp-hibridizációjúnak tekinthető.

Kémiai tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hidrogén-azid gyenge sav, proton leadására képes.

\mathrm{HN_3 + H_2O \rightarrow N_3^- + H_3O^+}

Sok fémet felold, velük sókat, azidokat képez. Hidrogén-azid és cink reakciójában hidrogén fejlődik, más fémekkel bonyolultabb módon reagál. Az alkálifémekkel és az alkáliföldfémekkel képzett sóit bomlás nélkül meg lehet olvasztani, de a nehézfém-azidok melegítés hatására felrobbannak, ütés hatására a robbanás még hevesebb. Elsősorban redukáló tulajdonságú, salétromossavval például a következő egyenlet szerint reagál:

\mathrm{HNO_2 + HN_3 \rightarrow N_2 + N_2O + H_2O}

Redukálószerek hatására azonban ammóniává alakul, oxidálószer is lehet. Hidrogén-jodiddal erősen savas kémhatású közegben a következőképpen reagál:

\mathrm{HN_3 + 2 \ HI \rightarrow N_2 + NH_3 + I_2}

Halogének hatására nitrogénné és hidrogén-halogenidekké alakul.

\mathrm{2 \ HN_3 + Cl_2 \rightarrow 3 \ N_2 + 2 \ HCl}

Kén-hidrogén hatására hidrazin képződik belőle és elemi kén válik ki:

\mathrm{12 \ HN_3 + 2 \ H_2S \rightarrow N_2H_4 + 4 \ NH_3 + 15 \ N_2 + 2 \ S}

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Hidrogén-azid előállításakor általában először nátrium-azidot állítanak elő, majd ebből állítják elő a hidrogén-azidot savval. A nátrium-azid készítésekor általában nátrium-amid olvadékába vezetnek dinitrogén-oxidot.

\mathrm{2 \ NaNH_2 + N_2O \rightarrow NaN_3 + NaOH + NH_3}
\mathrm{2 \ NaN_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2 \ HN_3}

Élettani hatás, veszélyek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hidrogén-azid nagyon bomlékony, robbanékony vegyület. Mérgező hatású, belégzéskor köhögésre ingerli a nyálkahártyákat. Mérgező hatása miatt nagy óvatossággal kell kezelni. Méregjelzésnek kell szerepelnie a nátrium-azidot tartalmazó üvegeken. Óvakodni kell a földre ejtésétől.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b c d e f A hidrogén-azid vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2010. augusztus 25. (JavaScript szükséges) (németül)
  • Nyilasi János: Szervetlen kémia
  • Bodor Endre: Szervetlen kémia I.
  • Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret