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氫疊氮酸
來源:互聯網

氫疊氮酸(hydronitric acid),又稱疊氮酸或疊氮化氫,化學式HN3,分子量43.028,是一種無色、有臭味液體。氫疊氮酸熔點﹣80℃,沸點35.7℃,易揮發,與冷、熱水均完全互溶。氫疊氮酸酸性類似于冰醋,能灼傷皮膚。

氫疊氮酸具有氧化性,遇還原性物質生成氮和氨;與金屬反應生成疊氮化物、氮和氨。氫疊氮酸是易爆物質,受熱、受到撞擊立即發生爆炸、分解。在工業上,氫疊氮酸常被用來制造炮彈炸藥。

化學性質

稀溶液幾乎不分解,但受到撞擊立即發生爆炸性分解:2HN→3N↑+H↑。疊氮酸的正鹽穩定,但重金屬鹽受撞擊時仍爆炸,產生氮氣。其堿金屬堿土金屬鹽加熱只分解不爆炸。其鋰鹽加熱生成氮化鋰。疊氮酸可溶于水,且其溶液可溶解許多金屬(如鋅、鐵),放出氫氣并形成疊氮化物的鹽類。其所有的鹽類皆具爆炸性,并極易與碘代烴反應。疊氮酸的某些性質類似鹵化氫,如與鉛、銀、亞汞離子形成難溶于水的鹽類。金屬鹽在碘化鈉形式下皆可形成結晶,并受熱分解,產生純金屬的殘渣。疊氮酸是一種弱酸(pK? 4.6-4.7)。

計算屬性

分子量:43.029 克/摩爾

XLogP3-AA 系列:1.7

氫鍵供體計數:1

氫鍵受體計數:2

可旋轉的鍵數:0

精確質量:43.017047045 克/摩爾

同位素質量:43.017047045 克/摩爾

拓撲極表面積:25.8 平方米

重原子計數:3

正式收費:0

復雜性:23

同位素原子數:0

定義的原子立體中心計數:0

未定義的原子立體中心計數:0

定義的 Bond 立體中心計數:0

未定義的鍵立體中心計數(Undefined Bond Stereocenter 計數):0

共價鍵合單位計數:1

分子結構

它的分子結構如圖所示:

在HN分子中,兩個N-N鍵的夾角為171°,H-N鍵與靠近H的N-N鍵間的夾角約為109°,顯然靠近H原子的第1個是sp2雜化的,第二個N原子是sp雜化的,端位的N原子不雜化。原因是分子中有一個離域π鍵。與氫相連的第一個N原子給出1個電子,第二個N原子給出兩個電子,第三個N給出1個電子形成一個三中心四電子的大π鍵。HN中N原子的平均氧化數為-1/3。N離子是一個似鹵離子,化學性質類似鹵離子,例如AgN也是難溶于水的。

臨床

人反復吸入蒸氣5.28mg/m不到1小時,可產生癥狀。一次吸入可引起鼻、眼刺激,頭痛、眩暈、軟弱無力、支氣管炎、血壓降低(有時可維持正常)、脈率增快或徐緩,頭痛較其他癥狀持續時間長,上述病情通常于1小時內可恢復。

對從事本作業1~15年工齡的工人進行體檢,現場空氣濃度為2.29-6.86mg/m,見有低血壓(工作期間較明顯,離廠后恢復),博動性頭痛、心悸病、軟弱無力、站立不穩、輕度鼻眼刺激,但未見器質性病變。

治療:可用硫代硫酸鈉

預防:同疊氮鈉。生產現場避免吸入和皮膚接觸。

歷史

氫疊氮酸在1890年首先由西奧多·庫爾提斯分離出來。(Berichte, 1890, 23, p.3023)。

應用

氫疊氮酸主要用于保存貯存溶液(stock solution),以及作為一種試劑。

制造

疊氮酸通常由疊氮化物,如疊氮化鈉等鹽類酸化產生。一般而言,疊氮化鈉的水溶液含有極少量疊氮酸,與疊氮酸鹽形成平衡,加入強酸后則大部分轉化為疊氮酸。再由分餾法即可制得純品。

毒性

疊氮酸具揮發性及劇毒,毒性接近氫氰酸,會對皮膚與黏膜造成嚴重刺激。其具有嗆鼻的氣味,蒸氣能引發強烈的頭痛。此化合物為非累積性的毒物。人反復吸入蒸氣5.28mg/m不到1小時,可產生癥狀。一次吸入可引起鼻、眼刺激,頭痛、眩暈、軟弱無力、支氣管炎、血壓降低(有時可維持正常)、脈率增快或徐緩,頭痛較其他癥狀持續時間長,上述病情通常于1小時內可恢復。對從事本作業1~15年工齡的工人進行體檢,現場空氣濃度為2.29-6.86mg/m,見有低血壓(工作期間較明顯,離廠后恢復),博動性頭痛、心悸病、軟弱無力、站立不穩、輕度鼻眼刺激,但未見器質性病變。治療:可用硫代硫酸鈉等。預防:同疊氮鈉。生產現場避免吸入和皮膚接觸。

參考資料 >

氫疊氮酸.《中國大百科全書》第三版網絡版.2024-02-06

Hydrazoic acid | HN3 | CID 24530 - PubChem.PubChem.2024-02-06

Hydrazoic acid.PubGhem.2024-09-04

“百年反應”迎來重大突破!北大教授實現重要含氮化合物的高效合成.搜狐網.2024-09-04

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