Азот

NaNH2 + N2O = H2O + NaN3.

По силе азотистоводородная кислота близка к уксусной, а по растворимости солей (азидов

) похожа на соляную. Подобно самой HN3, некоторые азиды при нагревании или ударе сильно взрываются. На этом основано применение азида свинца [Pb(N3)2] в качестве детонатора, т. е. вещества, взрыв которого вызывает мгновенное разложение других взрывчатых веществ.

Ион N3- имеет линейное строение. Кислотная функция HN3 (т. пл. –80, т. кип. +37 °С) характеризуется значением К = 2·10–5. При нагревании паров HN3 выше 300 °С они с сильным взрывом разлагаются, в основном по реакции:

2 HN3 = H2 + 3 N2 + 589 кДж.

В безводном состоянии азотистоводородная кислота способна взрываться не только при нагревании, но и просто от сотрясения сосуда. Напротив, в достаточно разбавленном водном растворе она практически устойчива, так как реакция её разложения по уравнению

HN3 + H2O = N2 + NH2OH

идёт крайне медленно. Пары HN3 очень ядовиты, а её водные растворы вызывают воспаление кожи.

Помимо кислотной функции для HN3 характерна также окислительная. Взаимодействие её с HI сопровождается выделением иода и образованием продуктов восстановления азотистоводородной кислоты — N2 и NH3. Смесь HN3 с крепкой HCl при нагревании растворяет золото и платину, т. е. ведёт себя аналогично царской водке. При действии HN3 на металлы происходит образование не только соответствующих азидов, но и N2 и NH3, тогда как свободный водород не выделяется. По всем этим реакциям азотистоводородная кислота похожа на азотную. Основной причиной этого сходства является наличие в молекулах обоих соединений азота (+5).

Восстановительная функция для HN3 не характерна, но с некоторыми сильными окислителями она всё же взаимодействует. Так, азотистая кислота окисляет HN3 по уравнению:

HNO2 + HN3 = N2 + N2O + H2O.

Реакция эта может быть использована для количественного анализа азидов.

Соли HN3, как правило, бесцветны. Производные некоторых наиболее активных металлов могут быть расплавлены без разложения, и распад их на металл и азот происходит только при несколько более сильном нагревании. Например, KN3 плавится при 343 °С, а разлагается при 355 °С. Азид свинца (ПР = 2•10–9) взрывается при 327 °С и от удара.

Известны так же продукты замещения водорода на галоген. Фторазид (FN3) образуется при взаимодействии HN3 и F2 в токе азота по уравнению:

4 HN3 + 2 F2 = NH4F + N2 + 3 FN3.

Это зелёный газ (т. пл. –152, т. кип. –82 °С), медленно разлагающийся по схеме:

2 FN3 = 2 N2 + N2F2.

Соединение состава N2F2 — дифтордиазин — образуется в качестве одного из продуктов при электролизе аммоний-гидродифторида или действии фтора на натрийазид. Более прямым путём его получения является взаимодействие фторимина с очень тщательно высушенным калийфторидом по уравнению:

2 KF + 2 HNF2 = 2 KHF2 + N2F2.

Получающийся почти со 100%-ным выходом бесцветный газ (похожий по запаху на NO2) малоустойчив и медленно разлагается на N2 и F2 уже при обычных условиях. Тем не менее он может быть разделён на две фракции, образованные цис- и транс-формами молекул F–N=N–F. Несколько более устойчива цис-форма (теплота образования её из элементов –67 кДж/моль, т. пл. –195, т. кип. –106 °С), характеризующаяся параметрами: d(NN) = 121, d(NF) = 138 пм, ÐNNF = 114°. Для транс-формы (теплота образования из элементов –79,5 кДж/моль, т. пл. –172, т. кип. 111 °С) параметры: d(NN) = 123, d(NF) = 140 пм, ÐNNF = 106°.

Хлоразид (ClN3) получается при взаимодействии азотистоводородной и хлорноватистой кислот по схеме:

ClOH + HN3 Û H2O + ClN3.

В кислой среде реакция протекает слева направо, в щелочной — справа налево. Хлорозид бесцветный газ (т. пл. –100, т. кип. –15 °С), соответствующее ему бромистое производное — жидкость красного цвета (т. пл. –45 °С). Желтоватые кристаллы иодазида могут быть получены взаимодействием азида серебра с иодом по реакции:

I2 + AgN3 = AgI + IN3.

Все галогеназиды чрезвычайно взрывчаты. Водой они постепенно разлагаются гидролитически.

Взаимодействием ClN3 (где хлор поляризован положительно) с хлоридами некоторых металлов (где хлор поляризован отрицательно) могут быть получены их смешанные азидохлориды, например, по схеме:

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru