Русская Википедия:Нитрид трииода

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Вещество Нитри́д триио́да (иногда йодистый азот, неверно: азид йода) — чрезвычайно взрывчатое неорганическое соединение азота и иода с формулой <chem>NI3</chem>. Обычно получается в виде чёрно-коричневых кристаллов — аддукта с аммиаком <chem>NI3 . n NH3</chem> (аммиаката), но был получен и в индивидуальном виде реакцией BN с IF при низких температурах[1].

Чёрные кристаллы очень чувствительны к механическим воздействиям. В сухом виде взрывается от прикосновения, образуя розовато-фиолетовое облако паров йода. Скорость детонации 6,712 км/с. Это единственное известное вещество, которое взрывается под воздействием альфа-частиц и других продуктов ядерного распада[2].

Впервые был получен Куртуа в 1812[3]—1813[4] гг. (по другой версии это сделал Ганч в 1900 г.[5]).

Свойства

Аддукт нитрида иода разлагается при взаимодействии с диэтилцинком <chem>Zn(C2H5)2:</chem>

<chem>NH3.NI3 + 3Zn(C2H5)2 -></chem>
<chem>-> NH3 + N(C2H5)3 + 3ZnC2H5I</chem>.

Благодаря именно этой реакции установлено строение аддукта йодида азота с аммиаком[3]

Во влажном виде при наличии избытка аммиака в растворе сравнительно устойчив. Из-за крайней нестабильности применяется как средство для эффектного химического фокуса. Нестабильность вещества вызвана большой длиной связи <chem>N-I</chem> и большими относительными размерами трёх атомов иода, приходящихся на один атом азота, и, соответственно, низкой энергией активации реакции разложения. Является единственным известным взрывчатым веществом, способным детонировать от альфа-излучения и осколков деления тяжёлых ядер[6].

Нерастворим в этаноле. Разлагается горячей водой, кислотами-окислителями, щелочами.

Реакция разложения чистого вещества:

<chem>2NI3</chem>(тв.) <chem> -> N2 ^ \ + \ 3 I2 ^</chem> ΔH = −290 кДж/моль.

Аммиак, который присутствует в аддукте, является восстановителем для образующегося иода:

<chem>8NI3.NH3 -> 5 N2 ^ + 6 NH4I + 9 I2</chem>.

Нитрид трииода подвергается гидролизу с образованием оксида азота (III) и йодоводородной кислоты:

<chem>2NI3 + 3H2O -> 6HI + N2O3</chem>.
Файл:Detonating Nitrogen triiodide.webm
Детонация 15 г нитрида трииода

Йодид азота является окислителем, так, образованный in situ при добавлении раствора йода к раствору восстановителя в водном аммиаке, он окисляет гидрохинон до хингидрона и бензальдегид до бензойной кислоты[7].

Синтез

Аммиакаты нитрида трийода

Файл:NH3·NI3-chain-from-xtal-3D-bs-20.png
Цепочка NI3·NH3 в кристаллической структуре аммиачного аддукта нитрида трииода

В результате реакции иода с водным аммиаком образуется взрывоопасное коричневое твёрдое вещество.[1] При смешивании выпадает чёрный или бурый осадок, представляющий собой продукт присоединения аммиака к нитриду трииода:

<chem>3I2(s) + 5NH3(aq) -> NI3*NH3(s) + 3NH4I(aq)</chem>.

При реакции с безводным аммиаком в условиях низких температур образующийся продукт имеет состав <chem>NI3.(NH3)5,</chem> при нагревании он начинает терять часть аммиака. Этот аддукт впервые был описан Куртуа в 1812, окончательно его формулу определил Шаблон:Iw в 1905 году[3].

В твёрдом состоянии его структура состоит из цепочек <chem>-NI2-I-NI2-I-NI2-I -</chem>[8].

Чистый нитрид трийода

Впервые нитрид трийода <chem>NI3,</chem> свободный от связанного аммиака, был синтезирован в 1930 году взаимодействием дибромйодида калия <chem>KIBr2</chem> с жидким аммиаком, у полученного в этой реакции продукта молярное отношение йода и азота составляло 1:3,04:

<chem>3 KIBr2 + 4 NH3 -> NI3 + 3 KBr + 3 NH4Br</chem>.

Полученный <chem>NI3</chem> сублимировался в вакууме при комнатной температуре и конденсировался в ловушке, охлаждаемой жидким воздухом.

Также <chem>NI3</chem> с низким выходом образуется при реакции нитрида бора <chem>BN</chem> с монофторидом иода <chem>IF</chem> в трихлорфторметане при −30 °C[9]:

<chem>BN + 3 IF -> NI3 + BF3</chem>.

Применение

Вероятно, единственным практическим применением нитрида трийода является йодирование фенолов (и других электронобогащенных ароматических соединений), при этом <chem>NI3</chem> получают in situ, добавляя к аммиачному раствору фенола раствор йода. Так, тимол в таких условиях йодируется в о-положение к гидроксилу с образованием йодтимола, а пиррол количественно йодируется до тетрайодпиррола[10].

Вместе с тем, благодаря лёгкости получения и эффектности его взрывного разложения взрыв микроколичеств аммиаката йодида азота входит в число демонстрационных экспериментов в курсе неорганической химии[11].

Регулирование

По CFR Шаблон:Нп5 § 172.101 запрещена перевозка[12].

Литература

Примечания

Шаблон:Примечания

Шаблон:Соединения иода

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 Шаблон:Книга Шаблон:Wayback
  2. ↑ Шаблон:Статья
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Шаблон:Cite journal
  4. ↑ Шаблон:Книга
  5. ↑ Шаблон:Книга
  6. ↑ Шаблон:Cite journal
  7. ↑ Родионов В. М. Реакции и методы исследования органических соединений. Книга 6. М.: ГНТИХЛ, 1957 (стр. 41)
  8. ↑ Шаблон:Cite journal
  9. ↑ Шаблон:Cite journal
  10. ↑ Губен И. том III, выпуск 1. М.: Государственное химико-техническое издательство, 1934, стр. 440.
  11. ↑ Шаблон:Публикация
  12. ↑ Шаблон:Cite web
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Нитрид_трииода&oldid=10472488