Hispanopedia WikiEl triyoduro de nitrógeno es un compuesto inorgánico con la fórmula NI₃ . Es un explosivo de contacto extremadamente sensible : pequeñas cantidades explotan con un chasquido fuerte y seco al contacto, incluso con un ligero roce, liberando una nube púrpura de vapor de yodo ; incluso puede detonarse mediante radiación alfa . El NI₃ tiene una química estructural compleja, difícil de estudiar debido a la inestabilidad de sus derivados.
Estructura de NI 3 y sus derivados
El triyoduro de nitrógeno se caracterizó por primera vez mediante espectroscopia Raman en 1990, cuando se preparó por una ruta libre de amoníaco. El nitruro de boro reacciona con monofluoruro de yodo en triclorofluorometano a −30 °C para producir NI 3 puro con bajo rendimiento: [ 3 ]
- BN + 3 IF → NI 3 + BF 3
El NI 3 es piramidal ( simetría molecular C 3v ), al igual que los demás trihaluros de nitrógeno y el amoníaco . [ 4 ]
El material que se suele llamar "triyoduro de nitrógeno" se prepara mediante la reacción del yodo con amoníaco . Cuando esta reacción se lleva a cabo a bajas temperaturas en amoníaco anhidro, el producto inicial es NI₃ · (NH₃ ) ₅ , pero este material pierde algo de amoníaco al calentarse para dar el aducto 1: 1 NI₃ ·NH₃ . Este aducto fue descrito por primera vez por Bernard Courtois en 1812, y su fórmula fue finalmente determinada en 1905 por Oswald Silberrad . [ 5 ] Su estructura en estado sólido consiste en cadenas de -NI₂ - I-NI₂ - I-NI₂ - I-. [ 6 ] Las moléculas de amoníaco se sitúan entre las cadenas. Cuando se mantiene frío en la oscuridad y húmedo con amoníaco, el NI₃ · NH₃ es estable.
Descomposición y explosividad
La inestabilidad del NI₃ y del NI₃ · NH₃ puede atribuirse a la gran tensión estérica causada por los tres grandes átomos de yodo que se mantienen cerca unos de otros alrededor del átomo de nitrógeno relativamente pequeño . Esto da como resultado una energía de activación muy baja para su descomposición, una reacción que se vuelve aún más favorable debido a la gran estabilidad del N₂ . El triyoduro de nitrógeno no tiene valor comercial práctico debido a su extrema sensibilidad a los golpes, lo que hace imposible almacenarlo, transportarlo y utilizarlo para explosiones controladas. Mientras que la nitroglicerina pura es potente y también muy sensible a los golpes (aunque no tanto como el triyoduro de nitrógeno, que puede detonar con el contacto de una pluma), fue solo gracias a los flematizantes que la sensibilidad a los golpes de la nitroglicerina se redujo y se volvió más segura de manipular y transportar en forma de dinamita .
La descomposición del NI 3 se produce de la siguiente manera, dando lugar a gas nitrógeno y yodo:
- 2 NI 3 (s) → N 2 (g) + 3 I 2 (g) (−290 kJ/mol)
Sin embargo, el material seco es un explosivo de contacto, que se descompone aproximadamente de la siguiente manera: [ 4 ]
- 8 NI 3 · NH 3 → 5 N 2 + 6 NH 4 I + 9 I 2
De acuerdo con esta ecuación, estas explosiones dejan manchas de yodo de color naranja a púrpura, que pueden eliminarse con una solución de tiosulfato de sodio . Un método alternativo para eliminar las manchas consiste simplemente en dejar que el yodo se sublime. A veces se sintetizan pequeñas cantidades de triyoduro de nitrógeno como demostración para estudiantes de química de secundaria o como un acto de "magia química". [ 7 ] Para resaltar la sensibilidad del compuesto, generalmente se detona al tocarlo con una pluma, pero incluso la más mínima corriente de aire, luz láser u otro movimiento puede provocar la detonación . El triyoduro de nitrógeno también es notable por ser el único explosivo químico conocido que detona al exponerse a partículas alfa y productos de fisión nuclear . [ 8 ]
Referencias
- 1 2 3 por analogía , véase NF 3 nombres, IUPAC Red Book 2005, pág. 314
- ↑ 4. Técnicas analíticas . acornusers.org
- ^ Tornieporth-Oetting, I.; Klapötke, T. (1990). "Triyoduro de nitrógeno". Edición internacional Angewandte Chemie . 29 (6): 677– 679. doi : 10.1002/anie.199006771 .
- 1 2 Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Química inorgánica . San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ Silberrad, O. (1905). "La constitución del triyoduro de nitrógeno" . Journal of the Chemical Society, Transactions . 87 : 55–66 . doi : 10.1039/CT9058700055 .
- ^ Hart, H.; Bärnighausen, H.; Jander, J. (1968). "Die Kristallstruktur von Stickstofftrijodid-1-Ammoniak NJ 3 · NH 3 ". Z. Anorg. Allg. Química. 357 ( 4– 6): 225– 237. doi : 10.1002/zaac.19683570410 .
- ^ Ford, Luisiana; Grundmeier, EW (1993). Magia Química . Dover. pag. 76 . ISBN 0-486-67628-5.
- ↑ Bowden, FP (1958). "Iniciación de la explosión por neutrones, partículas α y productos de fisión". Proceedings of the Royal Society of London A . 246 (1245): 216– 219. Bibcode : 1958RSPSA.246..216B . doi : 10.1098/rspa.1958.0123 . S2CID 137728239 .
Enlaces externos
- Triyoduro de nitrógeno: explica por qué este compuesto es explosivo.
- Detonación de triyoduro de nitrógeno en YouTube
- Aminas inorgánicas
- yoduros
- halogenuros de nitrógeno
- Productos químicos explosivos
- compuestos de yodo(I)
- Compuestos de nitrógeno(−III)