Jodovodík - Nitrogen triiodide

Jodovodík
Jodovodík (strukturní vzorec)
Jodovodík
Jodovodík
Jména
Názvy IUPAC
Jodovodík[1]
Trijodazan[1]
Triiodidonitrogen[1]
Ostatní jména
Jodovodík
Jodid amonný
Nitrid trijodný
Trijod mononitrid
Trijodamin[Citace je zapotřebí ]
Trijodamin[Citace je zapotřebí ]
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Vlastnosti
NI3
Molární hmotnost394,719 g / mol
Vzhledfialový plyn
Bod varu sublimuje při -20 ° C
Nerozpustný
Rozpustnostorganická rozpouštědla,[2] jako diethylether
Nebezpečí
Hlavní nebezpečíExtrémně výbušný
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Jodovodík je anorganická sloučenina se vzorcem NJá3. Je to extrémně citlivé kontaktujte výbušninu: malá množství explodují hlasitým, ostrým lusknutím, i když se jich dotknete lehce, a uvolní fialový oblak jód pára; to může být dokonce odpáleno alfa záření. NI3 má složitou strukturní chemii, kterou je obtížné studovat kvůli nestabilitě derivátů.

Struktura NI3 a jeho deriváty

Jodovodík byl nejprve charakterizován Ramanova spektroskopie v roce 1990, kdy byla připravena cestou bez amoniaku. Nitrid boru reaguje s jodmonofluorid v trichlorfluormethan při -30 ° C za vzniku čistého NI3 v nízkém výtěžku:[3]

BN + 3 IF → NI3 + BF3

NI3 je pyramidální (C.3v molekulární symetrie ), stejně jako další trihalogenidy dusíku a amoniak.[4]

Materiál, který se obvykle nazývá „trijodid dusíku“, se připravuje reakcí jodu s amoniak. Pokud se tato reakce provádí za nízkých teplot v bezvodém amoniaku, je výchozím produktem NI3 · (NH3)5, ale tento materiál po zahřátí ztrácí amoniak, čímž získá poměr 1: 1 adukt NI3 · NH3. Tento adukt poprvé ohlásil Bernard Courtois v roce 1812 a jeho vzorec byl nakonec určen v roce 1905 Oswald Silberrad.[5] Jeho struktura v pevném stavu se skládá z řetězců -NI2-I-NI2-I-NI2-I -... Mezi řetězci jsou umístěny molekuly amoniaku. Když byl ve tmě chladný a vlhký čpavkem, NI3 · NH3 je stabilní.

Rozklad a výbušnost

Detonace 15 g trijodidu dusíku

Nestabilita NI3 a NI3 · NH3 lze připsat velkému sterický kmen způsobeno třemi velkými atomy jódu, které jsou drženy blízko sebe kolem relativně malého atomu dusíku. To má za následek velmi nízkou aktivační energii pro jeho rozklad, což je reakce ještě příznivější díky velké stabilitě N2. Jodovodík nemá žádnou praktickou komerční hodnotu díky své extrémní citlivosti na nárazy, což znemožňuje skladování, přepravu a použití pro řízené exploze. Zatímco čistý nitroglycerin je také velmi citlivý na nárazy (i když zdaleka ne tolik jako trijodid dusíku, který lze spustit dotykem peří) a silný, bylo to jen díky flegmatizátory že jeho citlivost na nárazy byla snížena a bylo bezpečnější manipulovat a přepravovat v podobě dynamit.

Rozklad NI3 při získání plynného dusíku a jódu postupuje takto:

2 NI3 (s) → N2 (g) + 3 I.2 (g) (-290 kJ / mol)

Suchý materiál je však kontaktní výbušnina, která se rozkládá přibližně takto:[4]

8 NI3 · NH3 → 5 s2 + 6 NH4Já + 9 já2

V souladu s touto rovnicí tyto exploze zanechávají oranžově-fialové skvrny jódu, které lze odstranit thiosíran sodný řešení. Alternativní metodou odstraňování skvrn je jednoduše nechat čas jódu vznešit. Malé množství trijodidu dusíku se někdy syntetizuje jako demonstrace pro studenty střední školy chemie nebo jako akt „chemické magie“.[6] Aby se zvýraznila citlivost sloučeniny, obvykle se detonuje dotykem peří, ale i ten nejmenší proud vzduchu, laserové světlo nebo jiný pohyb může způsobit detonace. Jodovodík je také pozoruhodný tím, že je jedinou známou chemickou výbušninou, která při vystavení detonuje částice alfa a jaderné štěpení produkty.[7]

Reference

  1. ^ A b C na analogiaviz NF3 jména, IUPAC Red Book 2005, s. 314
  2. ^ 4. Analytické techniky. acornusers.org
  3. ^ Tornieporth-Oetting, I .; Klapötke, T. (1990). "Jodovodík". Angewandte Chemie International Edition. 29 (6): 677–679. doi:10.1002 / anie.199006771.
  4. ^ A b Holleman, A. F .; Wiberg, E. (2001). Anorganická chemie. San Diego: Academic Press. ISBN  0-12-352651-5.
  5. ^ Silberrad, O. (1905). "Konstituce trijodidu dusíku". Journal of the Chemical Society, Transactions. 87: 55–66. doi:10.1039 / CT9058700055.
  6. ^ Ford, L. A .; Grundmeier, E. W. (1993). Chemická magie. Doveru. p.76. ISBN  0-486-67628-5.
  7. ^ Bowden, F. P. (1958). „Zahájení exploze neutrony, alfa-částicemi a štěpnými produkty“. Sborník královské společnosti v Londýně A. 246 (1245): 216–219. doi:10.1098 / rspa.1958.0123.

externí odkazy

Soli a kovalentní deriváty nitrid ion
NH3
N2H4		Slepice2)11
Li3NBýt3N2BNβ-C3N4
g-C3N4
CXNy		N2NXÓyNF3Ne
Na3NMg3N2AlNSi3N4PN
P3N5		SXNy
SN
S4N4		NCl3Ar
K.Ca.3N2ScNCínVNCrN
Cr2N		MnXNyFeXNyOšiditNi3NCuNZn3N2GaNGe3N4Tak jakoSeNBr3Kr
RbSr3N2YNZrNNbNβ-Mo2NTcRuRhPdNAg3NCdNHospodaSnSbTeNI3Xe
ČsBa3N2 Hf3N4OpáleníWNReOsIrPtAuHg3N2TlNPbZásobníkPoNaRn
Fr.Ra3N2 RfDbSgBhHsMt.DsRgCnNhFlMcLvTsOg
↓
Los AngelesCeNPrNdOdpoledneSmEuGdNTbDyHoErTmYbLu
AcČtPaOSNNpPuDopoledneCmBkSrovEsFmMdNeLr