Stickstoff Tri-Jodid - Molekül des Monats - Dezember 2001 (HTML-Version)

Ja. In der Animation, setzt die Schockwelle von der ersten Detonation die zweite Probe von NI3 ab.

Warum ist es so explosiv?

Der Prozess 2 NI3 (s), N2 (g) + 3 I2 (s) ist exotherm, so dass N2 (g) + 3 I2 (s) 2 NI3 (en) ist endotherm. Endotherme Verbindungen sind in der Regel instabil.

Ist das alles?

Gar nicht, sind die Dinge komplizierter als sie scheinen. Traditionell wird Iodstickstoff durch Umsetzung von Iod mit wäßriger Ammoniaklösung hergestellt. Das bedeutet nicht NI3 produzieren. ein Ammoniak-Komplex wird stattdessen erhalten. Dies ist entweder [NI3 .NH3] oder [NI3. (NH3) 3], und das Ammoniak können nicht aus dieser entfernt werden.

So können reine NI3 gemacht werden?

Was ist reine NI3 wie?

Können Sie anderen Stickstoff Trihalogeniden machen?

Ja, natürlich, dank einiger tapferer und unerschrockener Chemiker. NCl3 war der erste der Familie im Jahr 1811 durchgeführt werden, von Pierre L.Dulong, der an der Ecole Polytechnique in Paris Professor für Chemie wurde später; er verlor drei Finger und ein Auge in sie zu studieren. Er machte es durch die Reaktion von Chlor mit leicht sauren NH 4 Cl. Der Hauptweg heute kommerziell verwendet wird, ist die Elektrolyse von leicht sauren Ammoniumchlorid; die NCl3 so schnell es gebildet wird unter Verwendung eines Luftstrom entfernt. Diese Luft / NCl3 Mischung ist viel stabiler als reines NCl3 und ist im Handel von Bedeutung. Es ist auch in Schwimmbädern gebildet, wenn das Chlorgas verwendet, um das Wasser zu desinfizieren mit Stickstoffverbindungen reagiert im Urin gefunden und kann ein Gesundheitsrisiko für Menschen wie Bademeister sein, der kontinuierlich um das Wasser zu arbeiten. NCl3 kann gebildet werden, wenn Chlor mit Stickstoffverbindungen in Kläranlagen reagiert. Die besondere Gefahr, die mit der Bildung von NCl3 unter diesen Bedingungen ist, dass eine Kombination aus seiner empfindlichen Natur und geringer Löslichkeit in Wasser zu explosiven Tröpfchen NCl3 führt.

Stabile NF3 wurde erstmals im Jahre 1928 von Otto Ruff, ein deutscher Chemiker (d.1939), die wahrscheinlich aus mehr Fluoride als jeder andere, durch Elektrolyse eines geschmolzenen Mischung von Ammoniumfluorid und Fluorwasserstoff hergestellt. Ein anderer Weg nutzt die Reaktion von Ammoniak mit Fluor / Stickstoff-Mischungen über einen Kupferkatalysator.

NBR3 wurde ursprünglich bei -78 ° C im Jahr 1975 durch die Umsetzung von Bis (trimethylsilyl) Bromamin mit ClBr synthetisiert.

Wie sind Sie?

NF3 ist ziemlich unreaktiv bei Raumtemperatur; es ist nicht von Wasser betroffen und reagiert nur mit den meisten Metallen beim Erhitzen. NCl3 ist viel reaktiver; es ist lichtempfindlich und, wie alle anderen Halogenide, abgesehen von NF3. explosiv. All diese Verbindungen sind flüchtig, wie für kleines kovalente Molekül erwartet.

Warum ist NF3 stabil, aber die anderen sind instabil?

Für all diese Verbindungen ist es möglich, AHf für die Bildung von NX3 in der Gasphase zu erarbeiten, Bindungsenergien mit.

Der Prozess ist nicht besonders günstig wegen der Schwierigkeit, die sehr stark N-N-Dreifachbindung in Brechen (E (N-N) = 945 kJ mol -1). Die Verwendung von Werten für die F-F und N-F-Bindungsenergien von 159 und 278 kJ mol -1. bzw. & Delta; Hf) = - 123 kJ mol -1 (pro Mol NF3); In ähnlicher Weise für Ammoniak unter Verwendung von H-H und N-H-Bindungsenergien von 436 bis 390 kJ mol-1. bzw. & Delta; Hf = - 43 kJ mol-1 (pro Mol NH3). Im Gegensatz dazu, unter Verwendung von I-I und N-I-Bindungsenergien von 151 und 169 kJ mol-1. jeweils AHf pro Mol NI3 = + 192 kJ mol -1.

Was ist ihre Struktur?

Die Moleküle selbst haben eine trigonal (dreieckig) Pyramidenform. Sie sind natürlich polar. NF3 hat ein kleines Dipolmoment (0.234D) im Vergleich zu NH3 (1.42D); Eine Erklärung dafür ist, dass das Moment aufgrund dem Stickstoffatom und dessen freies Elektronenpaar ist, zu dem Moment, in Widerspruch mit den polaren NF3 in N-F-Bindungen drei zugeordnet sind. NCl3 hat auch einen kleinen Dipolmoment (0.6D).

Sie klingen sehr exotic- haben sie eigentlich alle Anwendungen?

NCl3 wird als verdünnten Gemisch in Luft verwendet Mehl zu bleichen und zu sterilisieren und als Fungizid für Zitrusfrüchte und Melonen. Die Halbleiterindustrie verwendet NF3 als Ätzmittel von dünnen Filmen, auch für die chemischen Dampfabscheidungskammern Reinigung sowohl Verwendungen in Abhängigkeit von der Verwendung eines Plasmas Fluor aus NF3 herzustellen. Es wird auch als ein Oxidationsmittel mit hohen Energie Brennstoffen, für die Herstellung von Tetrafluorhydrazin (ein anderen Brennstoff), und für die Fluorierung von Fluorkohlenstoff-Olefinen verwendet, während es Studien als eine Hochenergie-Oxidator für HF-DF chemischen Laser waren.