Azid sodný - Sodium azide
|
|
|
|
| Jména | |
|---|---|
| Ostatní jména
Trinitrid sodný
Smite Azium |
|
| Identifikátory | |
|
3D model ( JSmol )
|
|
| ČEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA |
100.043.487 
|
| Číslo ES | |
|
PubChem CID
|
|
| Číslo RTECS | |
| UNII | |
| UN číslo | 1687 |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Vlastnosti | |
| NaN 3 | |
| Molární hmotnost | 65,0099 g/mol |
| Vzhled | bezbarvá až bílá pevná látka |
| Zápach | bez zápachu |
| Hustota | 1,846 g/cm 3 (20 ° C) |
| Bod tání | 275 ° C (527 ° F; 548 K) prudký rozklad |
| 38,9 g/100 ml (0 ° C) 40,8 g/100 ml (20 ° C) 55,3 g/100 ml (100 ° C) |
|
| Rozpustnost | velmi rozpustný v amoniaku mírně rozpustný v benzenu nerozpustný v etheru , acetonu , hexanu , chloroformu |
| Rozpustnost v methanolu | 2,48 g/100 ml (25 ° C) |
| Rozpustnost v ethanolu | 0,22 g/100 ml (0 ° C) |
| Kyselost (p K a ) | 4.8 |
| Struktura | |
| Šestihranný , hR12 | |
| R-3m, č. 166 | |
| Termochemie | |
|
Tepelná kapacita ( C )
|
76,6 J/(mol · K) |
|
Standardní molární
entropie ( S |
70,5 J/(mol · K) |
|
Standardní entalpie
tvorby (Δ f H ⦵ 298 ) |
21,3 kJ/mol |
|
Gibbsova volná energie (Δ f G ˚)
|
99,4 kJ/mol |
| Nebezpečí | |
| Bezpečnostní list | ICSC 0950 |
| Piktogramy GHS |
   
|
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H300 , H310 , H400 , H410 | |
| P260 , P280 , P301+310 , P501 | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| Bod vzplanutí | 300 ° C (572 ° F; 573 K) |
| Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
|
LD 50 ( střední dávka )
|
27 mg/kg (orální, krysy/myši) |
| NIOSH (limity expozice USA pro zdraví): | |
|
PEL (přípustné)
|
žádný |
|
REL (doporučeno)
|
C 0,1 ppm (jako HN 3 ) [kůže] C 0,3 mg/m 3 (jako NaN 3 ) [kůže] |
|
IDLH (bezprostřední nebezpečí)
|
ND |
| Související sloučeniny | |
|
Jiné anionty
|
Kyanid sodný |
|
Jiné kationty
|
Azid draselný Azid amonný |
|
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
 ověřit ( co je to ?)
  |
|
| Reference na infobox | |
Azid sodný je anorganická sloučenina se vzorcem NaN 3 . Tato bezbarvá sůl je složkou tvořící plyn v starších systémech airbagů do auta . Používá se k přípravě dalších azidových sloučenin. Je to iontová látka, je vysoce rozpustná ve vodě a je velmi akutně jedovatá.
Struktura
Azid sodný je iontová pevná látka . Jsou známy dvě krystalické formy , romboedrické a hexagonální. Oba přijímají vrstvené struktury. Azidový anion je v každé formě velmi podobný, je centrosymetrický se vzdálenostmi N – N 1,18 Å. Na + ion má oktaedrickou geometrii. Každý azid je navázán na šest center Na + se třemi koncovými vazbami Na-N na každé koncové centrum dusíku.
Příprava
Běžnou metodou syntézy je „ Wislicenův proces“, který probíhá ve dvou krocích v kapalném amoniaku . V prvním kroku je amoniak přeměněn na amid sodný kovovým sodíkem :
- 2 Na + 2 NH 3 → 2 NaNH 2 + H 2
Jedná se o redoxní reakci , ve kterém kovový sodík poskytuje elektron k protonu z amoniaku , který se redukuje ve vodíkové plynu. Sodík se snadno rozpouští v kapalném amoniaku za vzniku hydratovaných elektronů odpovědných za modré zbarvení výsledné kapaliny. Systému Na + a NH 2 - ionty se vyrábí reakcí.
Amid sodný se následně kombinuje s oxidem dusným :
- 2 NaNH 2 + N 2 O → NaN 3 + NaOH + NH 3
Tyto reakce jsou základem průmyslové cesty, která v roce 2004 produkovala asi 250 tun ročně, přičemž produkce rostla díky popularizaci airbagů .
Laboratorní metody
Curtius a Thiele vyvinuli další výrobní proces, kde se ester dusitanů převádí na azid sodný pomocí hydrazinu. Tato metoda je vhodná pro laboratorní přípravu azidu sodného:
- 2 NaNO 2 + 2 C 2 H 5 OH + H 2 SO 4 → 2 C 2 H 5 ONO + Na 2 SO 4 + 2 H
2Ó - C 2 H 5 ONO + N 2 H 4 • H 2 O + NaOH → NaN 3 + C 2 H 5 OH + 3 H
2Ó
Alternativně lze sůl získat reakcí dusičnanu sodného s amidem sodným .
Chemické reakce
Ošetřením azidu sodného silnými kyselinami se získá kyselina hydrazoová , která je také extrémně toxická:
-
H+
+ N.-
3→ HN
3
Vodné roztoky obsahují nepatrná množství azidu vodíku , jehož tvorba je popsána následující rovnováhou:
-
N.-
3+ H
2O ⇌ HN
3+ OH-
(K = 10−4,6
)
Azid sodný může být zničen zpracováním roztokem kyseliny dusité :
- 2 NaN 3 + 2 HNO 2 → 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
Aplikace
Automobilové airbagy a únikové skluzy letadel
Starší formulace airbagů obsahovaly směsi oxidačních činidel a azidu sodného a dalších činidel včetně zapalovačů a urychlovačů. Elektronický ovladač tuto směs odpálí při automobilové nehodě:
- 2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2
Ke stejné reakci dochází při zahřívání soli na přibližně 300 ° C. Sodík, který se tvoří, je potenciálním nebezpečím samotným a v automobilových airbagech se převádí reakcí s jinými složkami, jako je dusičnan draselný a oxid křemičitý . V druhém případě se generují neškodné křemičitany sodné. Azid sodný se také používá v únikových skluzavkách letadel. Novější generace vzduchových vaků obsahují nitroguanidin nebo podobné méně citlivé výbušniny, jako je dusičnan guanidinu .
Organická a anorganická syntéza
Vzhledem k nebezpečí výbuchu má azid sodný v organické chemii v průmyslovém měřítku pouze omezenou hodnotu. V laboratoři se v organické syntéze používá k zavedení azidové funkční skupiny vytlačením halogenidů . Azid funkční skupina se může potom převést na amin redukcí buď s SnCl 2 v ethanolu nebo lithiumaluminiumhydridem nebo terciární fosfinu , jako je trifenylfosfin v reakci Staudinger , s Raneyovým niklem nebo se sirovodíkem v pyridinu .
Azid sodný je všestranným předchůdcem jiných anorganických azidových sloučenin, např. Azidu olovnatého a azidu stříbrného , které se používají ve výbušninách.
Biochemie a biomedicínské využití
Azid sodný je užitečné reagencie sondy a konzervant .
V nemocnicích a laboratořích jde o biocid ; to je zvláště důležité v objemových činidlech a zásobních roztocích, které by jinak mohly podporovat růst bakterií, kde azid sodný působí jako bakteriostatikum inhibicí cytochromoxidázy u gramnegativních bakterií; některé grampozitivní bakterie ( streptokoky , pneumokoky , laktobacily ) jsou však vnitřně rezistentní.
Zemědělské využití
Používá se v zemědělství k hubení škůdců půdních patogenů, jako je Meloidogyne incognita nebo Helicotylenchus dihystera .
Používá se také jako mutagen pro výběr plodin rostlin, jako je rýže, ječmen nebo oves.
Bezpečnostní aspekty
Azid sodný způsobuje smrt po celá desetiletí. Je to těžký jed. Je držitelem nejvyššího hodnocení NFPA 704 ze 4 na stupnici zdraví. Při kontaktu s kůží nebo při požití může být smrtelný. I nepatrné množství může způsobit příznaky. Toxicita této sloučeniny je srovnatelná s toxicitou rozpustných kyanidů alkalických kovů . Z použitých airbagů nebyla hlášena žádná toxicita.
Produkuje extrapyramidové příznaky s nekrózou mozkové kůry , mozečku a bazálních ganglií . Toxicita může také zahrnovat hypotenzi , slepotu a jaterní nekrózu. Azid sodný zvyšuje cyklické hladiny GMP v mozku a játrech aktivací guanylátcyklázy .
Roztoky azidu sodného reagují s ionty kovů a vysráží azidy kovů, které mohou být citlivé na otřesy a výbušné. To je třeba vzít v úvahu při výběru nekovového přepravního kontejneru pro roztoky azidu sodného v laboratoři. To může také vést k potenciálně nebezpečným situacím, pokud by měly být azidové roztoky přímo likvidovány do kanalizace do sanitárního kanalizačního systému. Kov ve vodovodním systému by mohl reagovat a tvořit vysoce citlivé krystaly azidu kovu, které by se mohly hromadit roky. Pro bezpečnou a ekologickou likvidaci zbytků azidových roztoků jsou nutná odpovídající opatření.