Nitruro de triyodo

nitruro de triyodo
General
Nombre sistemático	yoduro de nitrógeno
química fórmula
Rata. fórmula
Propiedades físicas
Estado	cristales
Masa molar	394,77 g/ mol
Propiedades termales
La temperatura
•  hirviendo	sublima a -20 °C
• descomposición	de 0 a 25 °C
Clasificación
registro número CAS	13444-85-4
PubChem	61603
SONRISAS	N(I)(I)I
InChI	InChI=1S/I3N/c1-4(2)3FZIONDGWZAKCEX-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	55511
La seguridad
Iconos del BCE
NFPA 704	0 0 cuatro
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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El nitruro de triyodo (a veces yoduro de nitrógeno , incorrecto: azida de yodo ) es un compuesto inorgánico extremadamente explosivo de nitrógeno y yodo con la fórmula . Por lo general, se obtiene en forma de cristales de color marrón oscuro, un aducto con amoníaco (amoníaco), pero también se obtuvo individualmente mediante la reacción de BN con IF a bajas temperaturas [1] .

Los cristales negros son muy sensibles a las influencias mecánicas. Cuando está seco, explota al contacto, produciendo una nube rosada-púrpura de vapor de yodo . Velocidad de detonación 6.712 km/s. Esta es la única sustancia conocida que explota bajo la influencia de partículas alfa y otros productos de la descomposición nuclear [2] .

Fue obtenido por primera vez por Courtois en 1812 [3] -1813 [4] . (según otra versión, esto fue hecho por Ganch en 1900 [5] ).

Propiedades

El aducto de nitruro de yodo se descompone al interactuar con dietilzinc

Gracias a esta reacción se estableció la estructura del aducto de yoduro de nitrógeno con amoníaco [3]

Cuando está húmedo, en presencia de un exceso de amoníaco en la solución, es relativamente estable. Debido a su extrema inestabilidad, se utiliza como medio para un enfoque químico efectivo. La inestabilidad de la sustancia es causada por la gran longitud del enlace y los grandes tamaños relativos de tres átomos de yodo por átomo de nitrógeno y, en consecuencia, la baja energía de activación de la reacción de descomposición. Es el único explosivo conocido capaz de detonar a partir de radiación alfa y fragmentos de fisión de núcleos pesados ​​[6] .

Insoluble en etanol . Descompuesto por agua caliente, ácidos oxidantes, álcalis.

La reacción de descomposición de una sustancia pura:

El amoníaco, que está presente en el aducto, es un agente reductor del yodo resultante:

El nitruro de triyodo se hidroliza para formar óxido nítrico (III) y ácido yodhídrico :

El yoduro de nitrógeno es un agente oxidante, por lo que se forma in situ al agregar una solución de yodo a una solución de un agente reductor en amoníaco acuoso, oxida la hidroquinona a quinhidrona y el benzaldehído a ácido benzoico [7] .

Síntesis

Amoniacos de nitruro de triyodo

La reacción de yodo con amoníaco acuoso produce un sólido marrón explosivo. [1] Cuando se mezcla, se forma un precipitado negro o marrón, que es el producto de la adición de amoníaco al nitruro de triyodo:

Al reaccionar con amoníaco anhidro a bajas temperaturas, el producto resultante tiene una composición que al calentarse comienza a perder parte del amoníaco. Este aducto fue descrito por primera vez por Courtois en 1812, y su fórmula fue finalmente determinada por Oswald Silberrad en 1905 [3] .

En estado sólido, su estructura consiste en cadenas [8] .

Nitruro de triyodo puro

Por primera vez se sintetizó nitruro de triyodo libre de amoníaco ligado en 1930 mediante la interacción de dibromoyoduro de potasio con amoníaco líquido, el producto obtenido en esta reacción tenía una relación molar de yodo y nitrógeno de 1:3.04:

El resultante se sublimó al vacío a temperatura ambiente y se condensó en una trampa enfriada con aire líquido.

También se forma con bajo rendimiento por la reacción de nitruro de boro con monofluoruro de yodo en triclorofluorometano a -30 °C [9] :

Aplicación

Probablemente la única aplicación práctica del nitruro de triyodo es la yodación de fenoles (y otros compuestos aromáticos ricos en electrones ), que se obtiene in situ añadiendo una solución de yodo a una solución de fenol amoniacal. Por lo tanto, en tales condiciones, el timol se yoda en la posición o al hidroxilo con la formación de yodotimol, y el pirrol se yoda cuantitativamente a tetrayodopirrol [10] .

Al mismo tiempo, por la facilidad de obtención y la eficacia de su descomposición explosiva, la explosión de microcantidades de yoduro de nitrógeno amoniacal es uno de los experimentos demostrativos en el curso de química inorgánica [11] .

Reglamento

Transporte prohibido bajo CFR 49 § 172.101 [12] .

Literatura

• Jander J. II. Triyoduro de nitrógeno // Avances en Química Inorgánica y Radioquímica. - Nueva York [etc.]: Academic Press, 1977. - pp. 2-41. — 335 pág. - ISBN 978-0-08-057868-2 .
• Marinho GS, de Farias RF La estructura, inestabilidad termodinámica y energética de NI 3 , su impulso específico y una estrategia para su estabilización : [ ing. ] // Revista de Estructura Molecular. - 2021. - Vol. 1232, art. 130075. - Pág. [1-4]. — ISSN 0022-2860 . -doi : 10.1016/ j.molstruc.2021.130075 .
• Wiberg E., Holleman AF, Wiberg N. 1.3.1 Cloruros, bromuros y yoduros de nitrógeno // Química inorgánica. - San Diego [etc.]: Academic Press, 2001. - S. 641. - 1958 p. — ISBN 978-0-12-352651-9 .
• Glinka N. L. 17.1.2 Amoníaco. Sales de amonio // Química General. - 28ª edición. - M. : Integral-prensa, 2000. - S. 430. - 728 p. - ISBN 5-89602-011-2 .

Notas

1. ↑ 1 2 Tatsuo Kaiho. 5.8 Triyoduro de nitrógeno // Química y aplicaciones del yodo . — John Wiley & Sons, 2014-10-09. - S. 59. - 658 pág. - ISBN 978-1-118-87865-1 . Archivado el 1 de febrero de 2022 en Wayback Machine .
2. ↑ Bowden FP Iniciación de la explosión por neutrones, partículas α y productos de fisión  // Actas de la Royal Society of London A  : revista  . - 1958. - vol. 246 , núm. 1245 . - pág. 216-219 . -doi : 10.1098/ rspa.1958.0123 .
3. ↑ 1 2 3 Oswald Silberrad (1905). “IX. — La constitución del triyoduro de nitrógeno” . Revista de la Sociedad Química, Transacciones . Sociedad Química . 87 :55-66. DOI : 10.1039/CT9058700055 . ISSN  0368-1645 . Archivado desde el original el 2022-02-02 . Consultado el 02-02-2022 . Parámetro obsoleto utilizado |deadlink=( ayuda )
4. ↑ Tatsuo Kaiho. 5.8 Triyoduro de nitrógeno // Química y aplicaciones del yodo. — John Wiley & Sons, 2014-10-09. - S. 59. - 658 pág. - ISBN 978-1-118-87865-1 .
5. ↑ Fedoroff. Azida de yodo // Enciclopedia de explosivos y artículos relacionados  (inglés) . - 1960. - Vol. 1.- P. A543.
6. ↑ Bowden F. P. (1958). "Iniciación de la explosión por neutrones, partículas α y productos de fisión". Actas de la Royal Society de Londres A. 246 (1245): 216-219. Código Bib : 1958RSPSA.246..216B . DOI : 10.1098/rspa.1958.0123 . S2CID  137728239 .
7. ↑ Rodionov V. M. Reacciones y métodos para estudiar compuestos orgánicos. Libro 6. M.: GNTIHL, 1957 (pág. 41)
8. ↑ Hart, H.; Bärnighausen, H.; Jander, J. (1968). “Die Kristallstruktur von Stickstofftrijodid-1-Ammoniak NJ 3 NH 3 ”. Z. Anorg. Alg. química 357 (4-6): 225-237. DOI : 10.1002/zaac.19683570410 .
9. ↑ Tornieporth-Oetting, I.; Klapötke, T. (1990). Triyoduro de nitrógeno. Angewandte Chemie Edición Internacional . 29 (6): 677-679. doi : 10.1002/anie.199006771 .
10. ↑ Guben I. Volumen III, Número 1. M.: State Chemical and Technical Publishing House, 1934, página 440.
11. ↑ Ivanova M.A., Kononova M.A. Experimento 239. Obtención de yoduro de nitrógeno // Experimento de demostración química: una guía para asistentes universitarios y de laboratorio / ed. S. A. Schukareva. - M.  : Escuela superior, 1969. - S. 154. - 247 p.
12. ↑ § 172.101 Propósito y uso de la tabla de materiales peligrosos. . Consultado el 3 de febrero de 2022. Archivado desde el original el 31 de enero de 2022. (indefinido)