叠氮酸 (HN3) 是一种高度挥发性的化合物。它是无色的，有刺激性气味。它用于化学反应，可能有毒且具有爆炸性。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 叠氮酸 |
| 分子式 | 氢氮3 |
| CAS 号 | 7782-79-8 |
| 同义词 | 偶氮亚胺、叠氮化氢、偶氮酸、氢硝酸、三偶氮酸 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/HN3/c1-3-2/h1H |
叠氮酸的性质
叠氮酸化学式
叠氮酸的化学式是HN3。它由一个氢原子和三个共价键连接在一起的氮原子组成。这个简单的公式代表了化合物的基本组成，这对于理解其性质和反应至关重要。
叠氮酸 摩尔质量
叠氮化氢 (HN3) 的摩尔质量约为 43.03 克每摩尔。该值是通过将 1 个氢原子 (H) 和 3 个氮原子 (N) 的原子质量相加得到的。摩尔质量对于计算化学反应中的化学计量至关重要。
叠氮酸的沸点
叠氮化氢的沸点相对较低，约为 37 摄氏度（98.6 华氏度）。由于其挥发性，它在中等温度下很容易蒸发成气态。处理这种化合物时需要格外小心。
叠氮酸熔点
叠氮化氢的熔点约为 -80 摄氏度（-112 华氏度）。在此温度下，固体化合物转变为液体形式。由于反应性很强，其固态需要适当的储存和处理。
叠氮酸密度 g/mL
叠氮化氢的密度约为每毫升1.09克。该值表示其单位体积的质量，反映其在给定空间中的致密性和集中度。它是实验室测量的关键参数。
叠氮酸分子量
叠氮化氢(HN3)的分子量为43.03克/摩尔。它是化合物单个分子中存在的元素原子量的总和。分子量在决定其物理和化学行为方面起着至关重要的作用。
叠氮酸的结构
叠氮化氢具有线性分子结构，由三个按顺序键合的氮原子组成，末端有一个氢原子。这种排列产生了稳定但高反应性的化合物，通常用于化学合成。
叠氮酸的溶解度
叠氮化氢在水中的溶解度有限，使其成为难溶性化合物。它可以在水溶液中少量溶解，但其低溶解度限制了其在某些应用中的使用。由于其有毒和爆炸性，在处理其水溶液时需要特别小心。
| 外貌 | 无色液体 |
| 比重 | 1.09克/毫升 |
| 颜色 | 无色 |
| 闻 | 刺激性气味 |
| 摩尔质量 | 43.03 克/摩尔 |
| 密度 | 1.09克/毫升 |
| 融合点 | -80°C (-112°F) |
| 沸点 | 37°C（98.6°F） |
| 闪点 | 不适用 |
| 水中溶解度 | 微溶 |
| 溶解度 | 溶于碱性及醇、醚等有机溶剂 |
| 蒸汽压力 | 20°C 时为 23.1 毫米汞柱 |
| 蒸气密度 | 1.4（空气=1） |
| 酸度 | 4.6 |
| 酸碱度 | 约3-4 |
叠氮酸的安全性和危险性
叠氮化氢构成重大安全风险。它具有剧毒，如果接触可能会导致严重的健康影响。吸入其蒸气或雾气会导致呼吸道刺激、头晕甚至死亡。接触皮肤或眼睛可能会导致烧伤、刺激和组织损伤。该化合物还极其易燃，可形成爆炸性混合物。它与多种物质发生剧烈反应，例如金属和氧化剂。处理叠氮化氢时应采取适当的安全措施，包括穿着防护服、充分通风和安全储存，以避免发生事故或释放到环境中。环境。
| 危险符号 | 骷髅和交叉骨，腐蚀性 |
| 安全说明 | 剧毒、有腐蚀性 |
| 联合国识别号 | 联合国1687 |
| 海关编码 | 2811.29.10 |
| 危险等级 | 6.1（有毒物质） |
| 包装组别 | II（中等危险） |
| 毒性 | 剧毒；少量可能致命 |
叠氮酸的合成方法
有多种方法可以合成叠氮化氢。
一种常见的方法涉及叠氮化钠 (NaN3)与酸（例如硫酸 (H2SO4)或盐酸 (HCl)）之间的反应。在此方法中，酸与叠氮化钠混合，导致形成叠氮化氢和所用酸的相应盐。
另一种方法涉及叠氮化钠和烷基卤化物（例如碘甲烷（CH3I）或碘乙烷（C2H5I））之间的反应。该反应称为库尔蒂斯重排，导致形成叠氮化氢产物。
叠氮化钠与亚硝酸（HNO2）反应生成叠氮化氢。为了原位生成亚硝酸，通常将亚硝酸钠 (NaNO2) 添加到酸性溶液中。叠氮化钠与亚硝酸反应生成叠氮化氢。
值得注意的是，叠氮化氢的合成需要小心处理和适当的安全措施。由于其毒性和爆炸性，反应应在通风良好的区域进行，使用适当的防护设备并遵循既定方案。
每种合成方法都有其优点和局限性，方法的选择取决于试剂可用性、所需产率和安全考虑等因素。对处理危险化学品的良好理解和专业知识对于高效、安全地进行这些合成至关重要。
叠氮酸的用途
叠氮化氢因其独特的性质而在各个领域得到广泛应用。以下是它的一些用途：
- 化学试剂：叠氮化氢是有机合成中的通用化学试剂，积极参与许多反应，包括叠氮化物的合成，叠氮化物是药物和染料的重要组成部分。
- 雷管和推进剂：制造商使用叠氮化氢来生产用于安全气囊和安全装置的雷管和推进剂，受益于其爆炸性和快速分解，可主动释放氮气，这使其在这些应用中具有价值。
- 实验室分析：分析化学使用叠氮化氢主动检测和测定各种元素和化合物。它主动与特定金属形成络合物，从而可以通过比色或滴定方法对其进行定量。
- 生化研究：在生化研究中，科学家积极使用叠氮化氢来修饰生物分子并研究其功能。它选择性地与某些官能团发生反应，从而积极促进生物分子的识别和表征。
- 摄影：在传统的黑白摄影中，叠氮化氢在乳剂中充当感光剂，提高摄影胶片的感光度并积极改善图像质量。
- 缓蚀剂：工业界正在积极使用叠氮化氢作为金属（尤其是铜及其合金）的缓蚀剂。它主动在金属表面形成保护层，积极防止腐蚀，延长各种设备和结构的使用寿命。
- 气体发生器：叠氮化氢在安全气囊和救援系统的气体发生器中发挥着积极作用。它的快速分解会主动释放氮气，提供膨胀和展开所需的力量。
问题：
问：叠氮酸有腐蚀性吗？
答：是的，叠氮酸被认为具有腐蚀性，接触时会导致烧伤和组织损伤。
问：叠氮酸是强酸吗？
答：是的，叠氮酸属于强酸，能够在水中完全电离，释放出水合氢离子。
问：叠氮酸是三元酸吗？
答：不，叠氮酸不是三元酸。三元酸含有三种不同的元素（氢、氧和第三种元素），而叠氮酸仅含有氢、氮和氧。
问：每12.5ml中含有多少毫升叠氮酸？
答：这个问题似乎不完整，需要额外的信息才能得到准确的答案。
问：叠氮酸 (HN3) 的正确路易斯结构是什么，包括正式电荷（如果有）？
答：HN3 的正确路易斯结构由一个与其他三个氮原子和一个氢原子键合的中心氮原子组成。形式电荷可以根据电负性的差异来确定。
问：叠氮酸如何影响细胞色素 C 氧化酶？
答：叠氮化氢通过结合细胞色素 C 氧化酶（一种参与细胞呼吸的酶）的活性位点并破坏其功能来抑制其功能。
问：如果 0.20 M 叠氮酸的 pH 值为 3.21，叠氮酸的 Ka 值是多少？
答：叠氮酸的 Ka 可使用 pH 值和方程式 Ka = [H3O+][A-]/[HA] 计算。需要更多信息来确定 Ka 值。
问：叠氮酸（HN3）中氮的氧化态是什么？
A：叠氮酸中氮的氧化态为-1。
问：如果 Ka = 1.8 × 10^-9，0.15 摩尔 HN3 溶液的 pH 值是多少？
答：0.15 摩尔 HN3 溶液的 pH 值可以使用 Ka 值和方程 pH = -log10(sqrt(Ka × [HA])) 计算。
问：如何将N2+H2平衡成HN3？
答：N2 + H2 → HN3 反应的平衡方程为 3N2 + 6H2 → 2HN3。
问：HN3的Ka值如何计算？
答：HN3 的 Ka 可以使用 HN3 解离反应中产物和反应物的平衡浓度来计算。
问：如果 HN3 的摩尔浓度为 0.012 M，NaN3 的摩尔浓度是多少？
答：如果没有附加信息或 NaN3 与 HN3 之间反应的平衡方程，则无法确定 NaN3 的摩尔浓度。
问：叠氮酸 (HN3) 的正确路易斯结构是什么，包括正式电荷（如果有）？
答：HN3 的正确路易斯结构包括一个与其他三个氮原子和一个氢原子键合的中心氮原子。形式电荷可以根据电负性的差异来确定。