главная > справочник > химическая энциклопедия:

Азиды металлов

Азиды металлов (пернитриды металлов), соединения, содержащие одну или неск. групп —N₃. Известны: простые азиды M(N₃)_n (n-степень окисления металла М), представляющие собой соли азотистоводородной к-ты HN₃; двойные, в которых группы —N₃ соединены с атомами двух или более металлов [напр., K₂Cd(N₃)₄]; смешанные, содержащие, помимо группы —N₃, др. анион [напр., Zn(N₃)Cl]; комплексные, в которых азидная группа входит во внутр. координац. сферу металла (напр., [Mn(N₃)₄]OR). Относительно хорошо изучены только азиды щелочных и щел.-зем. металлов, Ag, Tl, Cu, Pb и некоторых других.

Группа —N₃ линейна (см. Азиды органические). Тип связи М—N₃ преим. ионный; степень ионности возрастает при переходе от тяжелых металлов (Pb, Ag, Tl) к 3d-металлам и далее к щел.-зем. и щелочным.

СВОЙСТВА АЗИДОВ МЕТАЛЛОВ

Азид	Кристаллич. решетка	Пространств. группа	Т. пл., °С	Р-римость, г в 100 г воды	H0обр. кДж/моль
LiN3	Гексаген.	R Зт	813	66,41 (18 °С)	7,3
NaN3	Гексаген.*	R3m	—	28,0 (0-С)	21,3
KN3	Тетрагон.	14/тст	354-	107,1 (16°С)	-1,7
RbN3	Тетрагон.	14/тст	321	—	4,2
CsN3	Тетрагон.	14/тст	326	224,2 (0°С)	-19,6
Ca(N3)2	Ромбич.	Fddd	140-160**	45,0 (15°С)	14,2
Sr(N3)2	Ромбич.	Fddd	—	45,83 (15°С)	2,5
Ba(N3)2	Моноклинная	njm	220**	17,0 (17°С)	22,2
Pb(N3)2	Ромбич.	Рnmа	350**	0,023 (18°С)	482,0

* Параметры решетки: а = 0,3646 нм, с = 1,5214 нм. Число формульных единиц в ячейке 2 = 3. ** Т-ра разложения (со взрывом).

Азиды металлов - кристаллы (см. табл.). Они неустойчивы: во мн. случаях при трении. ударе, нагревании, действии света разлагаются со взрывом (иногда взрыв происходит даже при использовании влажного A.M. или его раствора). Только азиды щелочных металлов (кроме Li) могут разлагаться при нагр. без взрыва.

Азиды тяжелых металлов плохо раств. в воде, азиды щелочных металлов - хорошо и в растворе проявляют свойства, характерные для солей слабых одноосновных к-т. При действии на азиды металлов окислителей они разлагаются, например: NaN₃+ NOC1 NaCl + N₂O + N₂. Водород восстанавливает азиды металлов в присутствии катализаторов (Pt, амальгама А1) до амидов металлов и N₂ или до свободного металла, NH₃ и N₂.

Исходное соед. для синтеза всех азидов металлов - азид натрия, который получают действием N₂O на расплав NaNH₂ при 200°С: 2NaNH₂ + N₂O NaN₃ + NaOH + NH₃. Он м. б. синтезирован также взаимод. NaNO₃ с NaNH₂ или Na₂O со смесью газообразных N₂O и NH₃. Другие азиды металлов обычно получают обменной реакцией солей металла с NaN₃ в водном растворе.

Анализируют азиды металлов окислением группы — N₃ иодом в водном растворе (2N^-₃ + 1₂ + 2Н⁺ 2HI +_ 3N₂) с послед. определением объема выделяющегося N^-₂. Они м. б. определены также путем осаждения N₃ в виде AgN₃ или отгонкой газообразной HN₃, образующейся при действии кислот на растворы азидов, с послед. поглощением HN₃ раствором КОН.

Азиды тяжелых металлов, из которых наиб. важен свинца азид,- инициирующие ВВ. Азид Na используют для получения орг. и неорг. азидов, особо чистого азота, как порообразователъ. Некоторые азиды [напр., CsN₃, Ba(N₃)₂, Sr(N₃)₂]-промежут. соед. при получении особо чистых металлов.

Лит.: Багал Л.И., Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ, М., 1975; Energetic materials, v. 1-2, N.Y., 1977. © П.М. Чукуров.