Неоргани́ческие ази́ды — соли азотистоводородной кислоты HN ₃ либо соединения неионной природы, содержащие псевдогалогенную азидную группу –N=N ⁺ =N ⁻ .

Наиболее изучены азиды металлов, среди них известны как простые азиды M ⁿ⁺ (N ₃ ⁻ ) _n , так и двойные (например, K ₂ Cd(N ₃ ) ₄ ) и смешанные (например, Zn(N ₃ )Cl) азиды. Известны также азиды псевдогалогенной природы — как собственно псевдогалогены фтор-, хлор-, бром- и иодазиды Hal–N ₃ , так и аналоги галогенангидридов кислот (например, CO(N ₃ ) ₂ и (SCSN ₃ ) ₂ ).

Получение

Азиды металлов можно получить по реакции оксида азота (I) с амидом или нитратом щелочного металла .:

${\displaystyle {\mathsf {N_{2}O+NaNH_{2}\rightarrow NaN_{3}+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {NaNO_{3}+3NaNH_{2}\rightarrow NaN_{3}+3NaOH+NH_{3}}}}$

Азид калия можно получить по реакции бутилнитрита с гидразингидратом в спиртовом растворе гидроксида калия:

${\displaystyle {\mathsf {C_{4}H_{9}ONO+N_{2}H_{4}\cdot H_{2}O+KOH\rightarrow KN_{3}+C_{4}H_{9}OH+3H_{2}O}}}$

N ₃ Cl образуется при добавлении уксусной кислоты к смеси растворов азида и гипохлорита натрия. Для получения азидов других галогенов используют реакцию между азидом серебра и бромом или йодом на холоде:

${\displaystyle {\mathsf {AgN_{3}+X_{2}\rightarrow AgX\downarrow +N_{3}X(X=Br,Cl)}}}$

Структура и стабильность азидов

Стабильность азидов максимальна у ионных азидов щелочных и щелочноземельных металлов и падает с уменьшением степени ионности связи. Разница в стабильности ионных и ковалентных азидов объясняется различием структур азид-иона и ковалентно связанной азидной группы.

В случае азид-аниона возможны три резонансные структуры с максимальным вкладом первой структуры и эквивалентными, в силу симметрии, второй и третьей структурами; дипольный момент иона равен нулю:

${\displaystyle {\mathsf {N^{-}{\text{=}}N^{+}{\text{=}}N^{-}\rightleftarrows N\equiv N^{+}{\text{–}}N^{2-}\rightleftarrows N^{2-}{\text{–}}N^{+}\equiv N}}}$

В случае ковалентных азидов такая симметрия отсутствует, из трех резонансных структур основной вклад вносит вторая, вклад третьей пренебрежимо мал из-за соседства положительных зарядов, и ковалентные азиды являются диполями:

${\displaystyle {\mathsf {X{\text{–}}N^{-}{\text{–}}N^{+}\equiv N\rightleftarrows X{\text{–}}N{\text{=}}N^{+}{\text{=}}N^{-}\rightleftarrows X{\text{–}}N^{+}\equiv N^{+}{\text{–}}N^{2-}}}}$

Азиды металлов

Неорганические азиды в основном образуют металлы с общей формулой Me(N ₃ ) _n , где n — степень окисления металла. Многие азиды нестабильны, некоторые используются в качестве взрывчатых веществ (ВВ). Азид свинца применяется как инициирующее ВВ в капсюлях-детонаторах , азид натрия — в автомобильных подушках безопасности . Азиды кальция и бария используются в производстве пористой резины .

( I и II ) обладают высокой мощностью взрыва и чувствительностью. Азиды серебра , ( I , ), обладают очень большой энергией взрыва.

Азиды щелочных металлов (кроме лития) и тяжёлых металлов при нагревании разлагаются на металл и азот, что служит способом получения очень чистых щелочных металлов. Азиды щелочноземельных металлов и лития разлагаются на нитрид металла и азот.

Азиды неметаллов

Среди азидов неметаллов можно назвать CO(N ₃ ) ₂ , N ₃ CN.

Комплексные азиды

Некоторые комплексные азиды обладают очень высоким содержанием азота. Например, описаны такие комплексные азиды, как (N ₅ )[P(N ₃ ) ₆ ], (N ₅ )[B(N ₃ ) ₄ ].

Применение

Азид натрия используют для получения особо чистого азота и в подушках безопасности, а азиды свинца и серебра в качестве детонаторов.

Токсичность

Все азиды являются очень ядовитыми.

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.