Triiodnitrid

Triiodnitrid
Generel
Systematisk navn	nitrogeniodid
Chem. formel
Rotte. formel
Fysiske egenskaber
Stat	krystaller
Molar masse	394,77 g/ mol
Termiske egenskaber
Temperatur
•  kogning	sublimerer ved -20 °C
• nedbrydning	fra 0 til 25 °C
Klassifikation
Reg. CAS nummer	13444-85-4
PubChem	61603
SMIL	N(I)(I)I
InChI	InChI=1S/I3N/cl-4(2)3FZIONDGWZAKCEX-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	55511
Sikkerhed
ECB ikoner
NFPA 704	0 0 fire
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
Mediefiler på Wikimedia Commons

Triiodnitrid (nogle gange nitrogeniodid , forkert: jodazid ) er en ekstremt eksplosiv uorganisk forbindelse af nitrogen og jod med formlen . Det opnås normalt i form af sortbrune krystaller - et addukt med ammoniak (ammoniak), men blev også opnået individuelt ved omsætning af BN med IF ved lave temperaturer [1] .

Sorte krystaller er meget følsomme over for mekaniske påvirkninger. Når det er tørt, eksploderer det ved kontakt og producerer en lyserød-lilla sky af joddamp . Detonationshastighed 6.712 km/s. Dette er det eneste kendte stof, der eksploderer under påvirkning af alfapartikler og andre produkter af nukleart henfald [2] .

Den blev først opnået af Courtois i 1812 [3] -1813 [4] . (ifølge en anden version blev dette gjort af Ganch i 1900 [5] ).

Egenskaber

Jodnitridaddukt nedbrydes ved interaktion med diethylzink

Takket være denne reaktion blev strukturen af ​​adduktet af nitrogeniodid med ammoniak etableret [3]

Når den er våd, i nærværelse af et overskud af ammoniak i opløsningen, er den relativt stabil. På grund af dens ekstreme ustabilitet bruges den som et middel til effektiv kemisk fokusering. Stoffets ustabilitet er forårsaget af den store bindingslængde og de store relative størrelser af tre jodatomer pr. nitrogenatom, og følgelig den lave aktiveringsenergi af nedbrydningsreaktionen. Det er det eneste kendte sprængstof, der er i stand til at detonere fra alfastråling og fissionsfragmenter af tunge kerner [6] .

Uopløseligt i ethanol . Nedbrydes af varmt vand, oxiderende syrer, alkalier.

Nedbrydningsreaktionen af ​​et rent stof:

Ammoniak, som er til stede i adduktet, er et reduktionsmiddel for det resulterende jod:

Triiodinitrid undergår hydrolyse til dannelse af nitrogenoxid (III) og hydroiodsyre :

Nitrogeniodid er et oxidationsmiddel, således dannet in situ ved at tilsætte en opløsning af jod til en opløsning af et reduktionsmiddel i vandig ammoniak, det oxiderer hydroquinon til quinhydron og benzaldehyd til benzoesyre [7] .

Syntese

Triiodnitrid ammoniater

Reaktionen af ​​jod med vandig ammoniak giver et eksplosivt brunt fast stof. [1] Når det blandes, dannes et sort eller brunt bundfald, som er produktet af tilsætning af ammoniak til triiodinitrid:

Når man reagerer med vandfri ammoniak ved lave temperaturer, har det resulterende produkt en sammensætning, når det opvarmes, det begynder at miste en del af ammoniakken. Dette addukt blev først beskrevet af Courtois i 1812, og dets formel blev endeligt bestemt af Oswald Silberrad i 1905 [3] .

I fast tilstand består dens struktur af kæder [8] .

Ren triiodinitrid

For første gang blev triiodinitrid fri for bundet ammoniak syntetiseret i 1930 ved interaktion af kaliumdibromoiodid med flydende ammoniak, produktet opnået i denne reaktion havde et molært forhold mellem jod og nitrogen var 1:3,04:

Det resulterende produkt blev sublimeret i vakuum ved stuetemperatur og kondenseret i en fælde afkølet med flydende luft.

Det dannes også i lavt udbytte ved omsætning af bornitrid med jodmonofluorid i trichlorfluormethan ved -30 °C [9] :

Ansøgning

Sandsynligvis den eneste praktiske anvendelse af triiodnitrid er jodering af phenoler (og andre elektronrige aromatiske forbindelser ), som opnås in situ ved at tilsætte en iodopløsning til en ammoniakopløsning af phenol. Under sådanne forhold ioderes thymol således i o -stillingen til hydroxylen med dannelse af iodthymol, og pyrrol ioderes kvantitativt til tetraiodopyrrol [10] .

På samme tid er eksplosionen af ​​mikromængder nitrogeniodid ammoniak på grund af den nemme at opnå og effektiviteten af ​​dens eksplosive nedbrydning et af demonstrationsforsøgene i løbet af uorganisk kemi [11] .

Forordning

Transport forbudt i henhold til CFR 49 § 172.101 [12] .

Litteratur

• Jander J. II. Nitrogentriiodid // Fremskridt inden for uorganisk kemi og radiokemi. - New York [osv.]: Academic Press, 1977. - s. 2-41. — 335 s. - ISBN 978-0-08-057868-2 .
• Marinho GS, de Farias RF Strukturen, termodynamisk ustabilitet og energetik af NI 3 , dens specifikke impuls og en strategi for dens stabilisering: [ eng. ] // Journal of Molecular Structure. - 2021. - Bd. 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 Nitrogen Chlorides, Bromides and Iodides // Uorganisk kemi. - San Diego [etc.]: Academic Press, 2001. - S. 641. - 1958 s. — ISBN 978-0-12-352651-9 .
• Glinka N. L. 17.1.2 Ammoniak. Ammoniumsalte // Generel kemi. - 28. udg. - M. : Integral-presse, 2000. - S. 430. - 728 s. - ISBN 5-89602-011-2 .

Noter

1. ↑ 1 2 Tatsuo Kaiho. 5.8 Nitrogentriiodid // Jodkemi og anvendelser . — John Wiley & Sons, 2014-10-09. - S. 59. - 658 s. - ISBN 978-1-118-87865-1 . Arkiveret 1. februar 2022 på Wayback Machine
2. ↑ Bowden FP Initiering af eksplosion af neutroner, α-partikler og fissionsprodukter  // Proceedings of the Royal Society of London A  : journal  . - 1958. - Bd. 246 , nr. 1245 . - S. 216-219 . - doi : 10.1098/rspa.1958.0123 .
3. ↑ 1 2 3 Oswald Silberrad (1905). "IX. — Forfatningen af ​​nitrogentriiodid” . Journal of the Chemical Society, Transaktioner . Kemisk Selskab . 87 :55-66. DOI : 10.1039/CT9058700055 . ISSN  0368-1645 . Arkiveret fra originalen 2022-02-02 . Hentet 2022-02-02 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
4. ↑ Tatsuo Kaiho. 5.8 Nitrogentriiodid // Jodkemi og anvendelser. — John Wiley & Sons, 2014-10-09. - S. 59. - 658 s. - ISBN 978-1-118-87865-1 .
5. ↑ Fedoroff. Iodine Azide // Encyclopedia of Explosives and Related Items  (engelsk) . - 1960. - Bd. 1. - P. A543.
6. ↑ Bowden F. P. (1958). "Initiering af eksplosion af neutroner, α-partikler og fissionsprodukter." Proceedings fra 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. Reaktioner og metoder til undersøgelse af organiske forbindelser. Bog 6. M.: GNTIHL, 1957 (s. 41)
8. ↑ Hart, H.; Bärnighausen, H.; Jander, J. (1968). “Die Kristallstruktur von Stickstofftrijod-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). Nitrogentriiodid. Angewandte Chemie International Edition . 29 (6): 677-679. doi : 10.1002/anie.199006771 .
10. ↑ Guben I. Bind III, hæfte 1. M .: Statens kemiske og tekniske forlag, 1934, s. 440.
11. ↑ Ivanova M.A., Kononova M.A. Eksperiment 239. At opnå nitrogeniodid // Kemisk demonstrationseksperiment: En guide til universitetsassistenter og laboratorieassistenter / red. S. A. Schukareva. - M .  : Højere skole, 1969. - S. 154. - 247 s.
12. ↑ § 172.101 Formål og anvendelse af farlige materialer tabel. . Hentet 3. februar 2022. Arkiveret fra originalen 31. januar 2022. (ubestemt)