Меню Главная Случайная статья Настройки Нитрид трииода Материал из https://ru.wikipedia.org Нитрид трииода (иногда йодистый азот, неверно: азид йода) — чрезвычайно взрывчатое неорганическое соединение азота и иода с формулой ${\displaystyle {\ce {NI3}}}$. Обычно получается в виде чёрно-коричневых кристаллов — аддукта с аммиаком ${\displaystyle {\ce {NI3 . n NH3}}}$ (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]). Содержание 1 Свойства 2 Синтез 2.1 Аммиакаты нитрида трийода 2.2 Чистый нитрид трийода 3 Применение 4 Регулирование 5 Литература 6 Примечания Свойства Аддукт нитрида иода разлагается при взаимодействии с диэтилцинком ${\displaystyle {\ce {Zn(C2H5)2:}}}$ ${\displaystyle {\ce {NH3.NI3 + 3Zn(C2H5)2 ->}}}$ ${\displaystyle {\ce {-> NH3 + N(C2H5)3 + 3ZnC2H5I}}}$. 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 ${\displaystyle {\ce {N-I}}}$ 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: ${\displaystyle {\ce {2NI3}}}$(тв.) ${\displaystyle {\ce {-> N2 ^ \ + \ 3 I2 ^}}}$ H = 290 кДж/моль. Аммиак, который присутствует в аддукте, является восстановителем для образующегося иода: ${\displaystyle {\ce {8NI3.NH3 -> 5 N2 ^ + 6 NH4I + 9 I2}}}$. Нитрид трииода подвергается гидролизу с образованием оксида азота (III) и йодоводородной кислоты: ${\displaystyle {\ce {2NI3 + 3H2O -> 6HI + N2O3}}}$. 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 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: ${\displaystyle {\ce {3I2(s) + 5NH3(aq) -> NI3*NH3(s) + 3NH4I(aq)}}}$. При реакции с безводным аммиаком в условиях низких температур образующийся продукт имеет состав ${\displaystyle {\ce {NI3.(NH3)5,}}}$ при нагревании он начинает терять часть аммиака. Этот аддукт впервые был описан Куртуа в 1812, окончательно его формулу определил Oswald Silberrad[англ.] в 1905 году[3]. В твёрдом состоянии его структура состоит из цепочек ${\displaystyle {\ce {-NI2-I-NI2-I-NI2-I -}}}$[8]. Чистый нитрид трийода Впервые нитрид трийода ${\displaystyle {\ce {NI3,}}}$ свободный от связанного аммиака, был синтезирован в 1930 году взаимодействием дибромйодида калия ${\displaystyle {\ce {KIBr2}}}$ с жидким аммиаком, у полученного в этой реакции продукта молярное отношение йода и азота составляло 1:3,04: ${\displaystyle {\ce {3 KIBr2 + 4 NH3 -> NI3 + 3 KBr + 3 NH4Br}}}$. Полученный ${\displaystyle {\ce {NI3}}}$ сублимировался в вакууме при комнатной температуре и конденсировался в ловушке, охлаждаемой жидким воздухом. Также ${\displaystyle {\ce {NI3}}}$ с низким выходом образуется при реакции нитрида бора ${\displaystyle {\ce {BN}}}$ с монофторидом иода ${\displaystyle {\ce {IF}}}$ в трихлорфторметане при 30 °C[9]: ${\displaystyle {\ce {BN + 3 IF -> NI3 + BF3}}}$. Применение Вероятно, единственным практическим применением нитрида трийода является йодирование фенолов (и других электронобогащенных ароматических соединений), при этом ${\displaystyle {\ce {NI3}}}$ 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 49[англ.] § 172.101 запрещена перевозка[12]. Литература Jander J. II. Nitrogen triiodide // Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. — New York [etc.]: Academic Press, 1977. — С. 2—41. — 335 с. — ISBN 978-0-08-057868-2. Marinho G. S., de Farias R. F. The structure, thermodynamic instability and energetics of NI3, its specific impulse and a strategy for its stabilization : [англ.] // Journal of Molecular Structure. — 2021. — Vol. 1232, art. 130075. — P. [1—4]. — ISSN 0022-2860. — doi:10.1016/j.molstruc.2021.130075. Примечания 1 2 Bowden F. P. Initiation of Explosion by Neutrons, -Particles, and Fission Products (англ.) // Proceedings of the Royal Society of London A : journal. — 1958. — Vol. 246, no. 1245. — P. 216—219. — doi:10.1098/rspa.1958.0123. 1 2 3 Родионов В. М. Реакции и методы исследования органических соединений. Книга 6. М.: ГНТИХЛ, 1957 (стр. 41) Губен И. том III, выпуск 1. М.: Государственное химико-техническое издательство, 1934, стр. 440. Иванова М. А., Кононова М. А. Опыт 239. Получение иодистого азота // Химический демонстрационный эксперимент: Руководство для ассистентов и лаборантов вузов / под ред. С. А. Щукарева. — М. : Высшая школа, 1969. — С. 154. — 247 с. § 172.101 Purpose and use of hazardous materials table.  (неопр.) Дата обращения: 3 февраля 2022. Архивировано 31 января 2022 года.