L’acide hydrazoïque (HN3) est un composé hautement volatil. Il est incolore et dégage une odeur âcre. Il est utilisé dans des réactions chimiques et peut être toxique et explosif.
| Nom UICPA | Acide hydrazoïque |
| Formule moléculaire | HN3 |
| Numero CAS | 7782-79-8 |
| Synonymes | Azoimide, azoture d’hydrogène, acide azotique, acide hydronitrique, acide triazoïque |
| InChI | InChI=1S/HN3/c1-3-2/h1H |
Propriétés de l’acide hydrazoïque
Formule d’acide hydrazoïque
La formule chimique de l’acide hydrazoïque est HN3. Il est constitué d’un atome d’hydrogène et de trois atomes d’azote liés ensemble de manière covalente. Cette formule simple représente la composition de base du composé, ce qui est crucial pour comprendre ses propriétés et ses réactions.
Acide Hydrazoïque Masse molaire
La masse molaire de l’azoture d’hydrogène (HN3) est d’environ 43,03 grammes par mole. Cette valeur est obtenue en additionnant les masses atomiques d’un atome d’hydrogène (H) et de trois atomes d’azote (N). La masse molaire est essentielle pour calculer la stœchiométrie dans les réactions chimiques.
Point d’ébullition de l’acide hydrazoïque
L’azoture d’hydrogène a un point d’ébullition relativement bas, environ 37 degrés Celsius (98,6 degrés Fahrenheit). En raison de sa nature volatile, il se vaporise facilement sous forme gazeuse à des températures modérées. Une extrême prudence est requise lors de la manipulation de ce composé.
Acide hydrazoïque Point de fusion
Le point de fusion de l’azoture d’hydrogène est d’environ -80 degrés Celsius (-112 degrés Fahrenheit). À cette température, le composé solide passe à une forme liquide. Étant très réactif, son état solide nécessite un stockage et une manipulation appropriés.
Densité d’acide hydrazoïque g/mL
La densité de l’azoture d’hydrogène est d’environ 1,09 grammes par millilitre. Cette valeur indique sa masse par unité de volume, reflétant sa compacité et sa concentration dans un espace donné. C’est un paramètre critique pour les mesures en laboratoire.
Acide Hydrazoïque Poids moléculaire
Le poids moléculaire de l’azoture d’hydrogène (HN3) est de 43,03 grammes par mole. C’est la somme des poids atomiques des éléments présents dans une seule molécule du composé. Le poids moléculaire joue un rôle essentiel dans la détermination de son comportement physique et chimique.
Structure de l’acide hydrazoïque
L’azoture d’hydrogène présente une structure moléculaire linéaire, composée de trois atomes d’azote liés en séquence avec un seul atome d’hydrogène à l’extrémité. Cet arrangement donne un composé stable mais hautement réactif, souvent utilisé en synthèse chimique.
Solubilité de l’acide hydrazoïque
L’azoture d’hydrogène a une solubilité limitée dans l’eau, ce qui en fait un composé peu soluble. Il peut se dissoudre dans une faible mesure dans les solutions aqueuses, mais sa faible solubilité limite son utilisation dans certaines applications. Une attention particulière est nécessaire lorsqu’il s’agit de sa forme aqueuse en raison de sa nature toxique et explosive.
| Apparence | Liquide incolore |
| Gravité spécifique | 1,09 g/ml |
| Couleur | Incolore |
| Odeur | Odeur âcre |
| Masse molaire | 43,03 g/mole |
| Densité | 1,09 g/ml |
| Point de fusion | -80 °C (-112 °F) |
| Point d’ébullition | 37 °C (98,6 °F) |
| Point d’éclair | N’est pas applicable |
| Solubilité dans l’eau | Légèrement soluble |
| Solubilité | Soluble dans les solvants alcalins et organiques tels que l’alcool, l’éther |
| La pression de vapeur | 23,1 mmHg à 20 °C |
| Densité de vapeur | 1,4 (air = 1) |
| pKa | 4.6 |
| pH | Environ 3-4 |
Sécurité et dangers de l’acide hydrazoïque
L’azoture d’hydrogène présente des risques importants pour la sécurité. Il est hautement toxique et peut avoir de graves effets sur la santé en cas d’exposition. L’inhalation de ses vapeurs ou brouillards peut entraîner une irritation respiratoire, des étourdissements et même la mort. Le contact avec la peau ou les yeux peut provoquer des brûlures, des irritations et des lésions tissulaires. Le composé est également extrêmement inflammable et peut former des mélanges explosifs. Il réagit violemment avec diverses substances, telles que les métaux et les agents oxydants. Des mesures de sécurité appropriées doivent être suivies lors de la manipulation de l’azoture d’hydrogène, notamment le port de vêtements de protection, l’utilisation d’une ventilation adéquate et le stockage de manière sécurisée pour éviter les accidents ou les rejets dans l’environnement.
| Symboles de danger | Crâne et os croisés, Corrosif |
| Description de la sécurité | Très toxique, corrosif |
| Numéros d’identification de l’ONU | UN1687 |
| Code SH | 2811.29.10 |
| Classe de danger | 6.1 (Substances toxiques) |
| Groupe d’emballage | II (Danger moyen) |
| Toxicité | Très toxique ; peut être mortel en petites quantités |
Méthodes de synthèse de l’acide hydrazoïque
Diverses méthodes permettent la synthèse de l’azoture d’hydrogène.
Une approche courante implique la réaction entre l’azoture de sodium (NaN3) et un acide, tel que l’acide sulfurique (H2SO4) ou l’acide chlorhydrique (HCl) . Dans cette méthode, l’acide se mélange à l’azoture de sodium, entraînant la formation d’azoture d’hydrogène et du sel correspondant de l’acide utilisé.
Une autre méthode implique la réaction entre l’azoture de sodium et un halogénure d’alkyle, tel que l’iodure de méthyle (CH3I) ou l’iodure d’éthyle (C2H5I). Cette réaction, connue sous le nom de réarrangement de Curtius, entraîne la formation d’azoture d’hydrogène en tant que produit.
La réaction entre l’azoture de sodium et l’acide nitreux (HNO2) produit de l’azoture d’hydrogène. Pour générer de l’acide nitreux in situ, on ajoute généralement du nitrite de sodium (NaNO2) à une solution acide. La réaction entre l’azoture de sodium et l’acide nitreux donne de l’azoture d’hydrogène.
Il est important de noter que la synthèse de l’azoture d’hydrogène nécessite une manipulation soigneuse et des mesures de sécurité appropriées. En raison de sa toxicité et de sa nature explosive, les réactions doivent être menées dans un endroit bien ventilé, en utilisant un équipement de protection approprié et en suivant les protocoles établis.
Chaque méthode de synthèse a ses avantages et ses limites, et le choix de la méthode dépend de facteurs tels que la disponibilité des réactifs, le rendement souhaité et les considérations de sécurité. Une bonne compréhension et une expertise dans la manipulation de produits chimiques dangereux sont essentielles pour mener ces synthèses de manière efficace et sûre.
Utilisations de l’acide hydrazoïque
L’azoture d’hydrogène trouve des applications dans divers domaines en raison de ses propriétés uniques. Voici quelques-unes de ses utilisations :
- Réactif chimique : l’azoture d’hydrogène sert de réactif chimique polyvalent dans la synthèse organique, participant activement à de nombreuses réactions, y compris la synthèse des azotures, qui sont des éléments constitutifs cruciaux dans les produits pharmaceutiques et les colorants.
- Détonateurs et propulseurs : les fabricants utilisent l’azoture d’hydrogène pour la production de détonateurs et de propulseurs utilisés dans les airbags et les dispositifs de sécurité, bénéficiant de sa nature explosive et de sa décomposition rapide, qui libère activement de l’azote gazeux, ce qui le rend précieux dans ces applications.
- Analyse en laboratoire : La chimie analytique utilise l’azoture d’hydrogène pour la détection active et la détermination de divers éléments et composés. Il forme activement des complexes avec des métaux spécifiques, permettant leur quantification par des méthodes colorimétriques ou de titrage.
- Recherche biochimique : Dans la recherche biochimique, les scientifiques utilisent activement l’azoture d’hydrogène pour modifier les biomolécules et étudier leurs fonctions. Il réagit sélectivement avec certains groupes fonctionnels, contribuant ainsi activement à l’identification et à la caractérisation des molécules biologiques.
- Photographie : dans la photographie traditionnelle en noir et blanc, l’azoture d’hydrogène fonctionne activement comme sensibilisateur dans les émulsions, améliorant la sensibilité à la lumière des films photographiques et conduisant activement à une meilleure qualité d’image.
- Inhibiteur de corrosion : les industries utilisent activement l’azoture d’hydrogène comme inhibiteur de corrosion pour les métaux, en particulier le cuivre et ses alliages. Il forme activement une couche protectrice sur la surface métallique, empêchant activement la corrosion et prolongeant la durée de vie de divers équipements et structures.
- Générateurs de gaz : l’azoture d’hydrogène joue activement un rôle dans les générateurs de gaz pour les airbags et les systèmes de sauvetage. Sa décomposition rapide libère activement de l’azote gazeux, fournissant la force nécessaire au gonflage et au déploiement.
Des questions:
Q : L’acide hydrazoïque est-il caustique ?
R : Oui, l’acide hydrazoïque est considéré comme caustique et peut provoquer des brûlures et des lésions tissulaires au contact.
Q : L’acide hydrazoïque est-il un acide fort ?
R : Oui, l’acide hydrazoïque est classé comme un acide fort, capable de s’ioniser complètement dans l’eau pour libérer des ions hydronium.
Q : L’acide hydrazoïque est-il un acide ternaire ?
R : Non, l’acide hydrazoïque n’est pas un acide ternaire. Les acides ternaires contiennent trois éléments différents (hydrogène, oxygène et un troisième élément), tandis que l’acide hydrazoïque ne contient que de l’hydrogène, de l’azote et de l’oxygène.
Q : Combien de ml d’acide hydrazoïque pour 12,5 ml ?
R : La question semble incomplète et nécessite des informations supplémentaires pour une réponse précise.
Q : Quelle est la structure de Lewis correcte pour l’acide hydrazoïque (HN3), y compris les charges formelles, le cas échéant ?
R : La structure de Lewis correcte pour HN3 consiste en un atome d’azote central lié à trois autres atomes d’azote et à un atome d’hydrogène. Les charges formelles peuvent être déterminées sur la base des différences d’électronégativité.
Q : Comment l’acide hydrazoïque affecte-t-il la cytochrome c oxydase ?
R : L’azoture d’hydrogène inhibe la cytochrome c oxydase, une enzyme impliquée dans la respiration cellulaire, en se liant à son site actif et en perturbant sa fonction.
Q : Quel est le Ka de l’acide hydrazoïque si l’acide hydrazoïque 0,20 M a un pH de 3,21 ?
R : Le Ka de l’acide hydrazoïque peut être calculé à l’aide du pH et de l’équation Ka = [H3O+][A-]/[HA]. Plus d’informations sont nécessaires pour déterminer la valeur Ka.
Q : Quel est l’état d’oxydation de l’azote dans l’acide hydrazoïque (HN3) ?
R : L’état d’oxydation de l’azote dans l’acide hydrazoïque est -1.
Q : Quel est le pH d’une solution 0,15 molaire de HN3 si Ka = 1,8 × 10^-9 ?
R : Le pH d’une solution 0,15 molaire de HN3 peut être calculé à l’aide de la valeur Ka et de l’équation pH = -log10(sqrt(Ka × [HA])).
Q : Comment équilibrer N2 + H2 en HN3 ?
R : L’équation équilibrée de la réaction N2 + H2 → HN3 serait 3N2 + 6H2 → 2HN3.
Q : Comment calculer le Ka de HN3 ?
R : Le Ka de HN3 peut être calculé en utilisant la concentration à l’équilibre des produits et des réactifs dans la réaction de dissociation de HN3.
Q : Quelle est la molarité de NaN3 si la molarité de HN3 est de 0,012 M ?
R : La molarité de NaN3 ne peut être déterminée sans informations supplémentaires ou sans l’équation équilibrée de la réaction entre NaN3 et HN3.
Q : Quelle est la structure de Lewis correcte pour l’acide hydrazoïque (HN3), y compris les charges formelles, le cas échéant ?
R : La structure de Lewis correcte pour HN3 comprend un atome d’azote central lié à trois autres atomes d’azote et un atome d’hydrogène. Les charges formelles peuvent être déterminées sur la base des différences d’électronégativité.