Азотистоводородная кислота

Азотистоводородная кислота
Общие
Систематическое наименование	Азидоводород, азотистоводородная кислота
Традиционные названия	Азоимид
Хим. формула	HN3
Физические свойства
Состояние	жидкость
Молярная масса	43,03 г/моль
Плотность	1,09 г/см³
Энергия ионизации	10,72 эВ
Термические свойства
Температура
• плавления	−80 °C
• кипения	37 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты $pK_{a}$	от 4,6 до 4,7
Структура
Дипольный момент	5,7E−30 Кл·м
Классификация
Рег. номер CAS	7782-79-8
PubChem	24530
Рег. номер EINECS	231-965-8
SMILES	N=N#N
InChI	InChI=1S/HN3/c1-3-2/h1H JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	29449
ChemSpider	22937
Безопасность
Токсичность	высокотоксична, сильнейший неорганический яд, взрывоопасна
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 4 3 ACID
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Азо́тистоводоро́дная кислота́, азоими́д (азидоводород) (химическая формула — HN₃, лат. Acidum hydrazoicum) — кислота, соединение азота с водородом. Бесцветная, летучая, чрезвычайно взрывоопасная (взрывается при нагреве, ударе или трении) ядовитая жидкость с резким запахом. Очень токсична. Её хорошо растворимые соли тоже очень ядовиты. Механизм токсичности аналогичен цианидам (блокирование цитохромов).

Химические свойства

Разбавленные водные растворы не взрывоопасны, при стоянии раствор HN₃ медленно разлагается до азота и гидроксиламина:

${\mathsf {HN_{3}+H_{2}O\rightarrow N_{2}\uparrow +NH_{2}OH}}$

В водном растворе HN₃ проявляет свойства слабой кислоты (рK_а = 4,59). По силе она близка к уксусной кислоте. Водный раствор HN₃ называют азидоводородной кислотой (азотистоводородной кислотой). В растворах азидоводородная кислота диссоциирует на ионы:

${\mathsf {HN_{3}\rightleftarrows H^{+}+N_{3}^{-}}}$

Кислота HN₃ является окислителем. При взаимодействии с металлами образует соль металла, азот и аммиак:

${\mathsf {Cu+3HN_{3}\rightarrow Cu(N_{3})_{2}+N_{2}\uparrow +NH_{3}\uparrow }}$

${\ce {Mg + 4HN3-> Mg(N3)2 + N2 ^ + (NH4)N3}}$

Соли этой кислоты называются азидами. При ударе или нагревании они распадаются со взрывом, на чём основано применение азида свинца Pb(N₃)₂ в качестве инициирующего взрывчатого вещества. Относительно устойчивы ионные азиды щелочных металлов, за исключением LiN₃.

Смесь HN₃ и соляной кислоты HCl подобно «царской водке» является сильным окислителем из-за образующегося хлора и растворяет золото и платину:

${\mathsf {HN_{3}+3HCl\rightarrow NH_{4}Cl+Cl_{2}\uparrow +N_{2}\uparrow }}$

Кислота и её соли разлагаются при действии сильных окислителей с выделением азота.

В органической химии применяется в реакции Шмидта.

Получение

Азидоводород HN₃ получают действием ортофосфорной кислоты на азид натрия NaN₃, который синтезируют из амида натрия:

${\mathsf {2NaNH_{2}+N_{2}O\rightarrow NaN_{3}+NaOH+NH_{3}}}$

${\mathsf {3NaN_{3}+H_{3}PO_{4}\rightarrow 3HN_{3}+Na_{3}PO_{4}}}$

Также азидоводород можно получить:

• взаимодействием N₂H₄ с HNO₂,
• действием разбавленной H₂SO₄ на азиды металлов,
• гидролизом ацилазидов.

Токсичность

Азотистоводородная кислота чрезвычайно ядовита. Вещество при попадании в организм блокирует биохимические процессы в клеточных цитохромах. По токсичности сравнима с синильной кислотой. Но очень острый, неприятный запах и быстро возникающая головная боль при вдыхании воздуха даже со следами паров азотистоводородной кислоты исключают случайное отравление. Не проявляет кумулятивного отравляющего действия.

ЛД₅₀ для мышей в воздухе 34 мг/м³, ЛД₅₀ для мышей перорально — 33 мг/кг массы тела.

См. также

• Азиды (неорганические)
• Азиды (органические)

Литература

• Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. — М.: Химия, 1994.
• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.