Ácido hidrazóico - Hydrazoic acid
Nomes | |
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Nome IUPAC
Azida de hidrogênio
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Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol )
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ChEBI | |
ChEMBL | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.029.059 |
PubChem CID
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UNII | |
Painel CompTox ( EPA )
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Propriedades | |
HN 3 | |
Massa molar | 43,03 g / mol |
Aparência | líquido incolor, altamente volátil |
Densidade | 1,09 g / cm 3 |
Ponto de fusão | −80 ° C (−112 ° F; 193 K) |
Ponto de ebulição | 37 ° C (99 ° F; 310 K) |
altamente solúvel | |
Solubilidade | solúvel em álcali , álcool , éter |
Acidez (p K a ) | 4,6 |
Base conjugada | Azida |
Estrutura | |
aproximadamente linear | |
Perigos | |
Riscos principais | Altamente tóxico, explosivo, reativo |
Frases R (desatualizado) | R3 , R27 / 28 |
Frases S (desatualizado) | S33 , S36 / 37 , S38 |
NFPA 704 (diamante de fogo) | |
Compostos relacionados | |
Outros cátions
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Azida sódica |
Hidrazina Amônia |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar (o que é ?) | |
Referências da Infobox | |
O ácido hidrazóico , também conhecido como azida de hidrogênio ou azoimida , é um composto com a fórmula química HN 3 . É um líquido incolor, volátil e explosivo à temperatura e pressão ambientes. É um composto de nitrogênio e hidrogênio e, portanto, um hidreto de pnictogênio . Foi isolado pela primeira vez em 1890 por Theodor Curtius . O ácido tem poucas aplicações, mas sua base conjugada , o íon azida , é útil em processos especializados.
O ácido hidrazóico, como seus companheiros ácidos minerais , é solúvel em água. O ácido hidrazóico não diluído é perigosamente explosivo com uma entalpia padrão de formação Δ f H o (l, 298K) = +264 kJmol −1 . Quando diluídos, o gás e as soluções aquosas (<10%) podem ser manuseados com segurança.
Produção
O ácido é geralmente formado por acidificação de um sal de azida como a azida de sódio . Normalmente, as soluções de azida de sódio em água contêm traços de ácido hidrazóico em equilíbrio com o sal de azida, mas a introdução de um ácido mais forte pode converter a espécie primária em solução em ácido hidrazóico. O ácido puro pode ser subsequentemente obtido por destilação fracionada como um líquido incolor extremamente explosivo com um cheiro desagradável.
- NaN 3 + HCl → HN 3 + NaCl
Sua solução aquosa também pode ser preparada por tratamento da solução de azida de bário com ácido sulfúrico diluído , filtrando o sulfato de bário insolúvel .
Foi originalmente preparado pela reação de hidrazina aquosa com ácido nitroso :
- N 2 H 4 + HNO 2 → HN 3 + 2 H 2 O
Com o cátion hidrazínio ( N
2H+
5) esta reação é escrita como:
-
N
2H+
5+ HNO 2 → HN 3 + H 2 O + H 3 O +
Outros agentes oxidantes, como peróxido de hidrogênio , cloreto de nitrosila , tricloramina ou ácido nítrico , também podem ser usados para produzir ácido hidrazóico a partir da hidrazina.
Destruição antes da eliminação
O ácido hidrazóico reage com o ácido nitroso:
- HN 3 + HNO 2 → N 2 O + N 2 + H 2 O
Essa reação é incomum, pois envolve compostos com nitrogênio em quatro diferentes estados de oxidação.
As azidas também se decompõem com o nitrito de sódio quando acidificadas. Este é um método para destruir as azidas residuais, antes da eliminação.
- 2 NaN 3 + 2 HNO 2 → 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Reações
O ácido hidrazóico apresenta em suas propriedades alguma analogia com os ácidos halógenos, pois forma sais de chumbo, prata e mercúrio (I) pouco solúveis (em água). Todos os sais metálicos cristalizam na forma anidra e se decompõem com o aquecimento, deixando um resíduo do metal puro. É um ácido fraco (p K a = 4,75.) Seus sais de metais pesados são explosivos e interagem prontamente com os iodetos de alquila . Azidas de metais alcalinos mais pesados (exceto lítio ) ou metais alcalino-terrosos não são explosivos, mas se decompõem de uma forma mais controlada durante o aquecimento, liberando N espectroscopicamente puro
2gás. Soluções de ácido hidrazóico dissolvem muitos metais (por exemplo , zinco , ferro ) com liberação de hidrogênio e formação de sais, que são chamados de azidas (anteriormente também chamadas de azoimidas ou hidrazoatos).
O ácido hidrazóico pode reagir com derivados de carbonila, incluindo aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos, para dar uma amina ou amida, com expulsão de nitrogênio. Isso é chamado de reação de Schmidt ou rearranjo de Schmidt.
A dissolução nos ácidos mais fortes produz sais explosivos contendo o H
2N = N = N+
íon, por exemplo:
-
HN = N = N + HSbCl
6→ [H
2N = N = N]+
[SbCl
6]-
O íon H
2N = N = N+
é isoeletrônico ao diazometano .
A decomposição do ácido hidrazóico, desencadeada por choque, fricção, faísca, etc. ocorre da seguinte forma:
- 2 HN
3→ H
2+ 3 N
2
O ácido hidrazóico sofre decomposição unimolecular com energia suficiente:
-
HN
3→ NH + N
2
A via de energia mais baixa produz NH no estado tripleto, tornando-se uma reação proibida pelo spin. Esta é uma das poucas reações cuja taxa foi determinada para quantidades específicas de energia vibracional no estado eletrônico fundamental, por estudos de fotodissociação a laser. Além disso, essas taxas unimoleculares foram analisadas teoricamente, e as taxas experimentais e calculadas estão em concordância razoável.
Toxicidade
O ácido hidrazóico é volátil e altamente tóxico. Tem um cheiro forte e seu vapor pode causar fortes dores de cabeça . O composto atua como um veneno não cumulativo.
Formulários
2-Furonitrila , um intermediário farmacêutico e potencial agente adoçante artificial foi preparado com bom rendimento tratando furfural com uma mistura de ácido hidrazóico (HN 3 ) e ácido perclórico na presença de perclorato de magnésio na solução de benzeno a 35 ° C.
O laser de iodo em fase gasosa (AGIL) mistura ácido hidrazóico gasoso com cloro para produzir cloreto de nitrogênio excitado , que é então usado para causar a perda de iodo ; isso evita os requisitos de química líquida dos lasers COIL .
Referências
links externos
- Mídia relacionada à azida de hidrogênio no Wikimedia Commons
- OSHA: ácido hidrazóico