Glavni drugo

Kemična spojina amoniaka

Kazalo:

Kemična spojina amoniaka
Kemična spojina amoniaka

Video: 2. letnik (02) Vodik 2024, September

Video: 2. letnik (02) Vodik 2024, September
Anonim

Derivati ​​amoniaka

Dve pomembnejši derivati ​​amoniaka sta hidrazin in hidroksilamin.

Hidrazin

Hidrazin, N 2 H 4, je molekula, pri katerem je en atom vodika v NH 3 nadomeščen z -NH 2 skupini. Čista spojina je brezbarvna tekočina, ki hlapi z rahlim vonjem, podobnim amonijaku. V svojih pogledih po svojih fizičnih lastnostih spominja na vodo. Tališče ima 2 ° C (35,6 ° F), vrelišče 113,5 ° C (236,3 ° F), visoko dielektrično konstanto (51,7 pri 25 ° C [77 ° F]) in gostoto 1 gram na kubični cm. Tako kot voda in amoniak je glavna medmolekularna sila vezanje vodika.

Hidrazin najbolje pripravimo po postopku Raschig, ki vključuje reakcijo vodne alkalne raztopine amoniaka z natrijevim hipokloritom (NaOCl). 2NH 3 + NaOCl → N 2 H 4 + NaCl + H 2 O Znano je, da se ta reakcija odvija v dveh glavnih korakih. Amoniak hitro in kvantitativno s hipokloritom ionom, OCL reagira -, da dobimo kloraminom, NH 2 Cl, ki nadalje reagira z več amonijaka in baze, da dobimo hidrazin. NH 3 + OCl - → NH 2 Cl + OH -

NH 2 Cl + NH 3 + NaOH → N 2 H 4 + NaCl + H 2 O Pri tem postopku pride do škodljive reakcije med hidrazinom in kloraminom, za katero se zdi, da se katalizira s ioni težkih kovin, kot je Cu 2+. V ta postopek se doda želatina za čiščenje teh kovinskih ionov in dušenje stranske reakcije. N 2 H 4 + 2NH 2 Cl → 2NH 4 Cl + N 2 Ko hidrazin dodamo vodi, dobimo dve različni hidrazinijevi soli. N 2 H 5 + soli lahko izoliramo, ampak N 2 H 6 2+ soli se običajno meri hidroliziran. N 2 H 4 + H 2 O ⇌ N 2 H 5 + + OH -

N 2 H 5 + + H 2 O ⇌ N 2 H 6 2+ + OH -

Hidrazin izgori v kisiku, da proizvede dušikov plin in vodo, pri čemer se sprosti velika količina energije v obliki toplote. N 2 H 4 + O 2 → N 2 + 2H 2 O + toplota Kot rezultat, je glavna nekomercialna uporaba te spojine (in njenih metilnih derivatov) kot raketno gorivo. Hidrazin in njegovi derivati ​​so bili uporabljeni kot gorivo v vodenih projektilih, vesoljskih plovilih (vključno s vesoljskimi ladjami) in vesoljskih lansirnih vozilih. Na primer, Lunarni modul programa Apollo je bil za pristanek upočasnjen in se je začel z Lune z oksidacijo mešanice hidrazina 1: 1, H 3 CNHNH 2 in 1,1-dimetilhidrazina, (H 3 C) 2 NNH 2, s tekočim dinitrogenim tetroksidom, N 2 O 4. Za pristanek na Luni je bilo potrebnih tri tone metil hidrazinske zmesi, za izstrelitev z lunarne površine pa je bilo potrebno približno eno tono. Glavne komercialne uporabe hidrazina so kot sredstvo za pihanje (za izdelavo lukenj v penasti gumi), kot redukcijsko sredstvo, pri sintezi kmetijskih in zdravilnih kemikalij, kot algicidi, fungicidi in insekticidi ter kot regulatorji rasti rastlin.