化学自习室移动版

首页>必修二>硫氮与环境>注解与辨疑9>

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

叠氮酸的化学式是HN3(与氨NH3不一样哦),也是一种氮的氢化物。

一、叠氮酸的结构

实验测定叠氮酸的三个氮原子呈直线型,∠NNH=110.9º,所以中心氮原子一定是采取sp杂化,与氢原子相连的氮原子采取sp2杂化。

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

实验还测定得到两个N-N键长分别为113pm和124pm,对照文献给出的键长数据,我们可以看出113pm接近三键键长,124pm接近双键键长。

所以我们推测叠氮酸的结构式为:

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

杂化轨道理论对以上结构的解释为:

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

叠氮酸也具有刺激性气味,但常温下是易挥发的液体,沸点略高于室温。

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

二、叠氮酸(盐)的性质

与氨不同的是,叠氮酸是酸,显酸性,

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

叠氮酸在水溶液中歧化分解为羟胺和氮气,我们在元素电势图中没有体现出叠氮酸,而且羟胺表现极强的还原性,能将水还原成氢气。

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

叠氮酸银AgN3和氮化银Ag3N,分子式很像但不同,相同的是都容易受热分解甚至发生爆炸。

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

而活泼的8电子构型阳离子的叠氮酸盐受热虽然也会分解,但是反应缓和地多,

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

因此,活泼金属叠氮酸盐可用于制备纯氮气,更多可用于汽车的安全气囊:

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

(图片来源于网络)

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

叠氮化钠既能在加热或电火花引发的条件下发生分解,又显示出动力学稳定性(室温下操作不发生危险),从而成为产生氮气的化学物质之一。

三、叠氮酸根的结构

叠氮酸失去氢离子,原有的2原子2电子π键扩大成大π键。

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

四、叠氮酸(盐)的制备

氢叠氮酸结构分析——氮的氢化物

(责任编辑:化学自习室)
说点什么吧
  • 全部评论(0
    还没有评论,快来抢沙发吧!