Азид

Азидите представляват соли на азотоводородната киселина (HN₃).

Те са вещества с една или повече азидни групи NШаблон:Индекси. Повечето са експлозиви и намират широко приложение във взривната техника. Например Pb(N₃)₂ е пусково вещество.

Химични свойства

По разтворимост във вода азидите приличат на хлоридите. Азидите на алкалните и алкалоземните метали са йонни, добре разтворими съединения. При бавно загряване те са устойчиви до стапянето си. При топене се разлагат (с изключение на CsN₃):

$\begin{array}{c}2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3\stackrel{\mathrm{5}\mathrm{7}\mathrm{3}\mathrm{K}}{\to }2\mathrm{N}\mathrm{a}+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\\ 3\mathrm{B}\mathrm{a}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2\underset{-7\mathrm{N}{\phantom{A}}_2}{\overset{\mathrm{4}\mathrm{7}\mathrm{3}\mathrm{K}}{\to }}\mathrm{B}\mathrm{a}{\phantom{A}}_3\mathrm{N}{\phantom{A}}_4\underset{-\mathrm{N}{\phantom{A}}_2}{\overset{\mathrm{5}\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{K}}{\to }}\mathrm{B}\mathrm{a}{\phantom{A}}_3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\end{array}$

Азидите на тежките метали (AgN₃, Hg(N₃)₂, Pb(N₃)₂) са слабо разтворими във вода. Те са избухливи вещества, които се разлагат при удар и нагряване:

$\mathrm{P}\mathrm{b}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2⟶\mathrm{P}\mathrm{b}+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow$

Най-добри качества има оловният азид, защото е устойчив на влага. Азидите на тежките метали са силно ендотермични съединения, което е една от причините за експлозивността им.

Ковалентни азиди

Триборазин, [H₃N₃B₃(N₃)₃], и други боразотни съединения, например B(N3)Шаблон:Индекси, са смятани за прекурсори. Известни са високоенергитични борвъглеродни съединения – C(N₃)Шаблон:Индекси и C₃N₃(N₃)₃, Si(N₃)₄, фосфорни и арсенови азиди.

Получаване

Най-използваната сол е натриевит азид, който се получава при пропускане на диазотен оксид в амонячен разтвор на натрий или при взаимодействие на същия оксид с натриев амид:

$\begin{array}{c}4\mathrm{N}\mathrm{a}+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\\ 2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{1}\mathrm{9}\mathrm{0}{}^{\mathrm{\circ }}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\end{array}$

Азидите на тежките метали се получават от водните разтвори на солите на тези метали при утаяване с натриев азид, NaN₃ и съответния метален хлорид или от триметилсилилазид и съответния метален флуорид:

$n\mathrm{H}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+\mathrm{M}\mathrm{H}{\phantom{A}}_n⟶\mathrm{M}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_n+\frac{n}{2}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$;

$n\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+\mathrm{M}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_n⟶\mathrm{M}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_n+n\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$;

$\mathrm{n}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_3\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+\mathrm{M}\mathrm{F}{\phantom{A}}_n⟶\mathrm{M}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_n+\mathrm{n}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_3\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{F}$.

Амониевият азид се получава от водни разтвори на азотоводородна киселина и амоняк:

$\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3+\mathrm{H}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{N}{\phantom{A}}_3$

или при нагряване на натриев азид и амониев нитрат:

$\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$.

Приложение

Термичното резлагане на натриевия азид се използва за получаването на спектрално чист азот.