Nitrén

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ez a szócikk az NH képletű vegyületről szól. Hasonló címmel lásd még: Nitrének.
Nitrén
IUPAC-név λ1-Azanilidén, nitrén[1]
Szabályos név hidridonitrogén, λ1-azán
Más nevek aminilén, azanilén, azanilidén, imidogén, hidridonitrogén
Kémiai azonosítók
CAS-szám 13774-92-0
PubChem 5460607
ChemSpider 4574105
ChEBI 29339
SMILES
[NH]
InChIKey PDCKRJPYJMCOFO-UHFFFAOYSA-N
Gmelin 66
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet HN
Moláris tömeg 15,01 g/mol
Kristályszerkezet
Molekulaforma linear
Termokémia
Std. képződési
entalpia ΔfHo298		 358.43 kJ mol−1
Standard moláris
entrópia So298		 181.22 kJ K−1 mol−1
Hőkapacitás, C 21.19 J K−1 mol−1
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A nitrén szervetlen vegyület, képlete NH.[2] Más egyszerű gyökökhöz hasonlóan erősen reaktív és rövid életű, kivéve alacsony nyomáson. Viselkedése spinmultiplicitásától függ.

Keletkezése, tulajdonságai[szerkesztés]

A nitrén ammónia elektromos kisütéséből állítható elő.[3]

A nitrén forgási elválasztása nagy, spin-spin kölcsönhatása gyenge, így ritkábbak az ütközés indukálta Zeeman-átmenetei.[3] Az alapállapotú NH puffergáztöltéssel mágnesesen csapdázható.[3]

Az alapállapotú nitrén triplett, a gerjesztett szingulett csak kevéssel magasabb energiájú.[4]

Az első gerjesztett állapot (a1Δ) hosszú életű, mivel alapállapotra (X3Σ−) való átalakulása spintiltott.[5] A NH ütközésindukált rendszerközi kereszteződésre képes.[4]

Reakciókészség[szerkesztés]

A hidrogénektől eltekintve a nitrén izoelektromos a metilénnel (CH2) és az atomos oxigénnel, és hasonlóan reakcióképes.[5] Az első gerjesztett állapot lézerindukált fluoreszcencia (LIF) révén észlelhető.[5] A LIF lehetővé teszi az NH keletkezésének, bomlásának és termékeinek észlelését. Reakciói nitrogén-monoxiddal:

Előbbi kedvezőbb, ΔH0-ja –408 kJ/mol, míg utóbbié –147 kJ/mol.[6]

Nevezéktan[szerkesztés]

A nitrén triviális név az elfogadott. A λ1-azán és hidridonitrogén szabályos nevek szintén érvényesek, és rendre a szubsztitutív és additív nevezéktanok szerint képezhető.

A nitrén tekinthető továbbá két hidrogénnel kevesebbet tartalmazó ammóniának, így használható kontextusspecifikus szabályos névként az azilidén szubsztitutív nevezéktan szerint. Azonban ez nem veszi figyelembe, hogy a nitrén gyök. De bizonyos kontextusban az azilidén a nem gyök állapot megnevezésére is használható, a diradikális ekkor az azándiil.

Asztrokémia[szerkesztés]

A csillagközi térben az NH-t a ζ Persei és a HD 27778-hoz közeli felhőkben észleltek az NH A3Π→X3Σ (0,0) abszorpciós sávjának nagy felbontású és nagy jelarányú spektrumaiból 3358 Å körül.[7] A CN hatékony előállításának a diffúz felhőben lévő NH-ból közel 30 K hőmérséklet volt kedvező.[8][9][7]

Asztrokémiailag fontos reakciók[szerkesztés]

Reakciók[10][11]
Reakció Sebességi konstans Sebesség/[H2]2
1·10−9 3,5·10−18
2,546·10−13 1,4·10−13
3,976·10−7 2,19·10−21
8,49·10−7 2,89·10−19
4,98·10−11 4,36·10−16
1,16·10−11 1,54·10−14
7,8·10−10 4,9·10−19
1,3·10−9 3,18·10−19
2,1·10−9 4,05·10−20

Diffúz felhőkben a a fő keletkezési módszer. Kémiai egyensúly közelében az NH-keletkezés fontos módjai a NH+2 és az NH+3 rekombinációi. A sugárzási mezőtől függően az NH2 is közreműködhet.

A NH diffúz felhőkben fotodisszociációval és fotoionizációval bomlik. Sűrű felhőkben a NH atomos oxigénnel és nitrogénnel reagálva bomlik. Az O+ és N+ ionok OH-t és NH-t alkotnak diffúz felhőkben. Az NH fontos a N2, OH, H, CN+, CH, N, NH+2 és NH+ előállításában a csillagközi térben.

A NH-t észlelték a csillagközi térben, de nem sűrű molekulafelhőkben.[12] A NH észlelésének célja a forgási állandói és a vibrációs szintjei jobb megismerése.[13] Szükséges továbbá a N- és NH-gyakoriságok előrejelzése N-t és NH-t képző és nyomokban N-t és NH-t tartalmazó csillagokban.[14] A NH, OH és CH jelenleg ismert forgási állandói és vibrációi lehetővé teszik a szén-, nitrogén- és oxigénmennyiségek tanulmányozását a teljes spektrum szintézise nélkül 3D-s modellatomszférában.[15]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. ↑ IUPAC Red Book 2005
  2. ↑ Greenwood, Norman N., Earnshaw, Alan. Chemistry of the Elements, 2nd, Butterworth-Heinemann (1997). ISBN 0-08-037941-9 
  3. ↑ a b c (2007. április 25.) „Magnetic Trapping and Zeeman Relaxation of NH (X3Σ−)”. Physical Review Letters 98 (21), 213001. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.98.213001. PMID 17677770.  
  4. ↑ a b (1991) „Collision-induced intersystem crossing in imidogen (a1Δ) → imidogen (X3Σ−)”. Journal of Physical Chemistry 95 (8), 2975–2982. o. DOI:10.1021/j100161a009.  
  5. ↑ a b c (1990) „Elementary reaction of imidogen (a1Δ) with carbon monoxide”. Journal of Physical Chemistry 94 (9), 3636–3639. o. DOI:10.1021/j100372a050.  
  6. ↑ (1992. április 25.) „Dynamics of the imidogen (X3Σ−) + nitric oxide (X2Π) reaction: internal state distribution of the hydroxyl (X2Π) product”. Journal of Physical Chemistry 96 (8), 3232–3236. o. DOI:10.1021/j100187a011.  
  7. ↑ a b (1991. augusztus 1.) „Discovery of interstellar NH”. Astrophysical Journal 376, L49–L52. o. DOI:10.1086/186100.  
  8. ↑ (1993. április 25.) „On the origin of NH in diffuse interstellar clouds”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 260 (2), 420–424. o. DOI:10.1093/mnras/260.2.420.  
  9. ↑ (1976) „Upper limit and significance of the NH molecule in diffuse interstellar clouds”. Astrophysical Journal 209 (1), 778–781. o. DOI:10.1086/154775.  
  10. ↑ (1980) „A model for gas phase chemistry in interstellar clouds. I. The basic model, library of chemical reactions, and chemistry among C, N, and O compounds”. Astrophysical Journal Supplement Series 43, 1. o. DOI:10.1086/190665.  
  11. ↑ The UMIST Database for Astrochemistry 2012/ astrochemistry.net
  12. ↑ (2000) „Far-infrared Detection of C3 in Sagittarius B2 and IRC +10216”. Astrophysical Journal Letters 534 (2), L199–L202. o. DOI:10.1086/312668. ISSN 1538-4357. PMID 10813682.  
  13. ↑ (1999) „Infrared emission spectroscopy of NH: Comparison of a cryogenic echelle spectrograph with a Fourier transform spectrometer”. The Journal of Chemical Physics 110 (12), 5557. o. DOI:10.1063/1.478453.  
  14. ↑ (1990) „Identification of solar vibration-rotation lines of NH and the solar nitrogen abundance”. Astronomy and Astrophysics 232 (1), 225. o. ISSN 0004-6361.  
  15. ↑ (2008) „HE 1327–2326, an Unevolved Star with [Fe/H] < –5.0. II. New 3D–1D Corrected Abundances from a Very Large Telescope UVES Spectrum”. Astrophysical Journal 684 (1), 588–602. o. DOI:10.1086/590327. ISSN 0004-637X.  

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben az Imidogen című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források[szerkesztés]

  • (2021. január 28.) „Uncertainty of High Temperature Heat Capacities: The Case Study of the NH Radical”. The Journal of Physical Chemistry A 125 (3), 795–800. o. DOI:10.1021/acs.jpca.0c09512. PMID 33448217.  

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrén&oldid=27052188”