Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий
Система Orphus

ГИДРАЗИН

ГИДРАЗИН N2H4 (диамид), бесцв. дымящая на воздухе жидкость с неприятным запахом. Длина связи N—N 0,1449 нм, N—H 0,1021 нм; угол HNH 106°, NNH-1120, угол между плоскостями групп NH, 91° (гош-конформация);1107-43.jpg 6,04*10-30 Кл*м. Т. кип 113,5°С; давление пара 18,6 гПа (25°С); С° 98,83 Дж/(моль*К);1107-44.jpg 12,66 кДж/моль,1107-45.jpg 44,77 кДж/моль; So298 121,3 Дж/(моль*К);1107-46.jpg 0,90мПа*с;1107-47.jpg 66,7 мН/м;1107-48.jpg 0,625*105 Ом*м;1107-49.jpg 51,7; nD22 1,4695 (см. также табл.).

Гидразин смешивается в любых соотношениях с водой, жидким NH3, спиртом; в неполярных р-рителях раств. плохо. С водой образует моногидрат, или гидразингидрат (т. пл. -51,6°С, т. кип. 118,5°С), тетрагидрат (т. пл. -80°С, т-ра эвтектики моногидрат-тетрагидрат -87°С), а также азеотроп (58,5 мол. % гидразина; т. кип. 120,5°С). Жидкий гидразин ассоциирован и слабо ионизован (2N2H41107-50.jpgN2H5++N2H3-; К1107-51.jpg10-13). В нем хорошо раств. ми. соли, напр. LiCl, СаС12, NaNO3, NaClO4, Mg(ClO4)2. Большинство солей кристаллизуется из безводного гидразина и гидразингидрата в виде прочных сольватов, напр. [Li(N2H4)2]ClO4, [Mg(N2H4)2](NO3)2. В таких комплексах молекулы гидразина служат мостиковыми бидентатными или монодентатными лигандами. Энергия связи ионов непереходных металлов с гидразином выше, чем с NH3 и водой.

Гидразин термически малостабилен. Распад его в жидком и газообразном состояниях происходит с выделением тепла по ур-ниям:
1107-52.jpg

При 200-300 °С в отсутствие катализаторов преобладает направление (1). Металлы ускоряют разложение паров гидразина, при этом их каталитич. активность изменяется в ряду Ir > Rh >1107-53.jpg . Родий, Pt и Pd направляют процесс по р-ции (2). В присут. остальных металлов ее вклад менее 10%.

Гидразин-сильный восстановитель. Интенсивно окисляется О2 воздуха до N2, NH3, H2O; пар гидразина горит синим пламенем. В щелочной среде окисляется медленно, ионы переходных металлов, особенно Сu2 +, ускоряют эту р-цию. Окисляется солями Се4+, Fe3+, Мn3+ , Со3+ до NH3, N2 и воды, I2, Вr2, С12, ВrO3-, IO3-, IO4-, МnО4- до N2 и воды, Н2О2, HNO2, S2O82-, Mo(VI) до NH3, иногда до N2O. Нек-рые соли переходных металлов восстанавливаются гидразин до металлов.

В водном р-ре гидразин-слабое основание, образующее одно-и двухзарядные ионы гидразония:
1107-54.jpg

Известно большое число солей, отвечающих обеим ионным формам гидразония, св-ва Наиб. важных из них приведены в таблице.

СВОЙСТВА ГИДРАЗИНА И СОЛЕЙ ГИДРАЗОНИЯ
Гидразин и соли гидразония

* Плотн. твердого 1,146 г/см3.

При алкилировании или арилировании гидразина образуются алкил- и арилгидразины, при р-ции с карбонильными соед.— гидразоны и азины (см. Гидразина замещенные органические). Примеры неорг. производных гидразина, образующихся при замещении атомов Н,-гидразинсерная к-та N2H3SO3H, тетрафторгидразин N2F4. При действии амидов, гидридов или своб. металлов на безводный гидразин образуются весьма взрывоопасные гидразиды, напр. NaHNNH2, используемые как реагенты в орг. синтезе. Будучи донором электронных пар, гидразин может образовывать молекулярные комплексы с к-тами Льюиса (L) типа N2H4*L и N2H4*2L. Наиб. важные из них - кристаллич. гидразинборан N2H4*BH3 (1108-2.jpg —43 кДж/моль) и гидразинбисборан N2H4*2BH3 (1108-3.jpg - 127 кДж/моль). Оба соед., по зарубежным данным,-энергоемкое ракетное горючее. Гидразин получают окислением NH3 или CO(NH2)2 гипохлоритом Na:
1108-4.jpg

Р-цию (1) проводят при 160°С и 2,5-3,0 МПа, р-цию (2)-при т-ре выше 100oС и нормальном давлении для предупреждения побочной р-ции: 2NH2C1 + N2H4 -> N2 + 2NH4C1 в смесь добавляют, напр., глицерин или желатину. Полученную смесь растворяют в 50%-ной H2SO4 и получают 2-3%-ные р-ры сульфата гидразина, к-рые затем обрабатывают NH3 и концентрируют (до содержания гидразина 60%) дистилляцией при нормальном давлении или в вакууме; 70-90%-ный гидразин получают, напр., экстрактивной дистилляцией с анилином, 1,2,6-гексатринитрилом, безводный гидразин-обработкой гидразингидрата твердым NaOH с послед. перегонкой над NaOH, вымораживанием конц. водного р-ра гидразина, пиролизом цианурата N2H4*3HCNO при 147°С. Гидразин можно также получить р-цией элементного хлора с NH3 при — 30°С, илазмохимическим или радиохимическим разложением NH3.

Обнаруживают гидразин по образованию окрашенных соед. с нек-рыми альдегидами, напр. с диметиламинобензальдегидом. Гидразин, 1,1-диметилгидразин и их смеси-горючие компоненты в ракетных топливах. Гидразин используют также как горючее в топливных элементах, ингибитор коррозии паровых котлов, для получения чистых металлов (Си, Ni и др.) из их оксидов и солей. Гидразин, его соли и гидраты применяют: в произ-ве порообразователей (напр., бензолсульфонилгидразида), инсектицидов, ВВ, регуляторов роста растений (напр., гидразида маленновой к-ты), лек. ср-в (напр., противотуберкулезного ср-ва - гидразида изоникотиновой к-ты); как реактивы (в частности, для обнаружения карбонильных групп, пшохлоритов и хлоратов); для получения промежут. продуктов и красителей; в кач-ве добавок в стекломассу (напр., для устранения тусклости стекол); как реагенты для очистки пром. газов от СО2 и меркаптанов.

Гидразин и его водные р-ры сильно ядовиты, раздражают слизистые оболочки, глаза и дыхат. пути, поражают центр. нервную систему и печень. При попадании гидразина на кожу требуется немедленная ее обработка водой или слабым р-ром к-т; ПДК 0,1 мг/г3, пороговая концентрация, приводящая к миним. нарушениям высшей нервной деятельности, 0,02 мг/л, концентрация 0,0039 мг/л переносится 60 мин, 0,013 мг/л-10 мин, смертельная концентрация 1-2 мг/л. Пром. сточные воды, содержащие гидразин, обрабатывают С12 или хлорной известью либо пропускают через адсорберы с активным углем, стекловатой, золой, шлаком. Гидразин образует взрывоопасные смеси с воздухом и О2, способен к воспламенению в присут. асбеста, угля, оксидов Сu, Fe, Hg и др.; в воздухе т. всп. 270 °С (в чистом О2 и в присут. металлов и их оксидов т-ра вспышки понижается); нижний КПВ 4,7%


===
Исп. литература для статьи «ГИДРАЗИН»: Одрит Л., Огг Б., Химия гидразина, пер. с англ., М., 1954; Греков А.П., Веселое В. Я., Физическая химия гидразина, К., 1979; Коровин Н. В., Гидразин, М., 1980. В. Я. Росоловский. Н.С. Торочешников.

Страница «ГИДРАЗИН» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Еще по теме:

Яндекс.Метрика


© ХиМиК.ру



Обратная связь / Дизайн сайта