химический каталог




Химия гидразина

Автор Л.Одрит, Б.Огг

но: 1) сульфат моногидразина N2H4-H2S04, 2) сульфат дигидразина (N2H4)2 • H2S04 и 3) дисульфат гидразина N2H4-2H2S04. Все эти сульфаты являются твердыми веществами и могут быть охарактеризованы их физическими и кристаллографическими свойствами. Указанные соеди-

* Желательно было бы установить последовательную и рациональную номенклатуру для солей гидразина. Ион N2H5+ как ониевый ион наиболее правильно, повидимому, было бы назвать ионом гидразония (или, возможно, гидразиния). Однако благодаря широкому применению гидразина в органической химии для солей гидразина в настоящее время принята установленная химиками-органиками непоследовательная номенклатура, которая использована, в частности, в этой книге. Так, например, обычную продажную сернокислую соль гидразина N2H4-H2S04 называют сульфатом гидразина, вместо того чтобы именовать ее кислым сульфатом гидразония. Название «гидрохлорид гидразина», принятое химиками-органиками, соответствует скорее формуле N2H4-HC1, чем формуле N2H6C1 (хлорид гидразония). При выборе названия такой соли, как N2H4-2HC1, возникают некоторые трудности, однако согласно прежней номенклатуре, в основу которой был положен химический состав соли, ее называли дигидро-хлоридом гидразина. Положение становится еще более трудным при попытке найти рациональное название для соли N2H4-2H2S04; эту соль было предложено именовать дисульфатом гидразина. Хотя в отношении принятой органиками номенклатуры можно было бы привести существенные возражения, однако во многих случаях указанное название соли яснее отражает ее суммарный состав, чем такое название, как, например, тригидродисульфат гидразония.

164

Глава 8

нения различаются также по растворимости в воде и по величинам рН их водных растворов.

Наиболее хорошо известной солью является сульфат моногидразина, обычно называемый просто сульфатом гидразина. Это соединение благодаря его сравнительно плохой растворимости в холодной воде применялось для выделения гидразина из разбавленных водных растворов. В табл. 44 приведены данные о растворимости сульфата гидразина [6].

Таблица 44

РАСТВОРИМОСТЬ СУЛЬФАТА МОНОГИДРАЗИНА (N,H4-H,S0,) [61

Температура, °С Концентрация соли количество граммов на 100 г воды количество граммов на 100 г раствора

(0) 1,7а

20 2,861 2,794

25 3,415 3,302

30 3,892 3,746

40 5,249 3,987

50 6,995 6,538

60 9,077 8,322

70 11,726 10,495

80 14,39 12,580

Получено путем экстраполирования.

Лабораторные, а также применяемые в промышленности методы выделения гидразина из смесей, получаемых при синтезе Рашига, основаны не только на слабой растворимости сульфата гидразина в холодной воде, но и на резком уменьшении растворимости этой соли в присутствии избытка сульфат-ионов и серной кислоты [6] (табл. 45).

Величина суммарного ионного эффекта при увеличении концентрации серной кислоты несколько уменьшается. Было найдено, что другие кислоты, как, например, уксусная и соляная, также снижают растворимость сульфата гидразина в воде [6]; однако общий эффект при этом не столь велик.

Сульфат гидразина плавится при 245°С [20]; при более сильном нагревании он разлагается с образованием аммиака, двуокиси серы, сероводорода и серы [21]. При обработке жидким аммиаком он подвергается аммонолизу [22] в соответствии с уравнением

N2H4-H2S04+2NH3 —- N2H4+(NH4)2S04.

Соли гидразина

165

Таблица 45

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ H.SO, НА РАСТВОРИМОСТЬ СУЛЬФАТА МОНОГИДРАЗИНА (N2H4-H2SO.) ПРИ 2 5°С [6]

Концентрация H,SO„ г/л Концентрация соли, число граммов на 100 г раствора Концентрация HjSOi, г л Концентрация соли, число граммов на 1U0 г раствора

0 3,302 49,00 1,026

0,4897 3,143 116,18 0,518

4,887 2,680 144,18 0,4318

26,59 1,541

Эта реакция может быть использована для технического получения безводного гидразина.

При титровании сульфата гидразина сильными основаниями в водных растворах наблюдаются две точки перегиба [23], одна из которых соответствует нейтрализации 1 моля ионов водорода, а вторая —• превращению иона гидразония в неионизированное гидра-зиновое основание. Первая точка перегиба достаточно отчетлива, благодаря чему сульфат гидразина может быть использован в качестве первичного стандарта; его применяют для титрования -растворов гидроокисей щелочноземельных металлов и карбоната натрия [24]. Поскольку сульфат гидразина может быть легко очищен перекристаллизацией и в связи с тем, что это соединение сравнительно мало гигроскопично, оно получило применение для различных аналитических целей, например для определения титра раствора иода [25, 26], а также для определения титра и титрования растворов других окислителей (иодата и бромата) [27]. Все эти случаи применения основаны на восстановительной способности гидразина. Поэтому следует соблюдать осторожность и все определения проводить в стандартных условиях, для которых хорошо известно соотношение между количествами продуктов, получаемых в результате окисления гидразина.

Сульфат гидразина может служить удобным источником гидразина при проведении реакций, протекающих с участием как органических, так и неорганических веществ. При сольволизе кислота просто нейтрализуется аммиаком или каким-либо другим сильным основанием, в результате чего образуется раствор гидразина. Благодаря восстановительным свойствам сульфата гидразина было предложено применять его в качестве противоядия при ртутных отравлениях [28]. Было показано, что сульфат гидразина может быть использован для нанесения металлических покрытий, а также для сохранения срезанных цветов [29].

166

Глава 8

Сульфат дигидразина (N2H4)2-H2S04 значительно легче растворим в воде, чем сульфат моногидразина. В отличие от последнего он сильно гигроскопичен. В табл. 46 приведены данные о растворимости сульфата дигидразина в воде [6].

Таблица 46

РАСТВОРИМОСТЬ СУЛЬФАТА ДИГИДРАЗИНА l(N,H1),.H1SOJ [6]

Температура, °с Концентрация соли количество граммов на 100 г Н20 количество граммов на 100 г раствора

25 202,2 66,91

35 248,2 71,28

45 366,0 78,54

50 465,9 82,33

55 502,4 83,40

60 554,4 84,72

Сульфат дигидразина может быть получен из гидразина добавлением к нему серной кислоты до тех пор, пока рН раствора не будет лежать в пределах от 4 до 5. Сульфат дигидразина кристаллизуется из раствора в виде моногидрата, однако, согласно результатам термометрических и дилатометрических измерений, при 47,3°С он переходит в безводную соль [6]. В случае быстрого нагревания при 80—90° С моногидрат полностью растворяется в собственной кристаллизационной воде [6]. Сульфат дигидразина частично разлагается газообразным аммиаком при комнатной температуре с образованием жидкости, являющейся, повндимому, раствором сульфата гидразина в свободном гидразине [30]. Этот раствор может быть отделен от нерастворимого вещества центрифугированием.

Дисульфат гидразина N2H4-2H2S04 выкристаллизовывается при охлаждении из горячего концентрированного раствора в серной кислоте [6]. Эта соль получается также при взаимодействии азида водорода с концентрированной серной кислотой [31]. Она весьма неустойчива и чрезвычайно гигроскопична. В водном растворе дисульфат гидразина разлагается с образованием свободной серной кислоты и сульфата моногидразина.

Двойные сульфаты. Ввиду аналогии между ионами аммония и гидразония, существование двойных солей сульфата дигидразина с различными солями металлов не является неожиданным. Сульфат моногидразина как таковой не образует солей этого типа; однако

Соли гидразина

167

во многих случаях при смешении его с растворами сульфатов металлов образуются двойные сульфаты, не отличающиеся по составу от тех, которые получаются из сульфата дигидразина. Большинство двойных сульфатов характеризуется ограниченной растворимостью вЪсолодной воде. Куртиус и Шредер [4] получили целый ряд таких двойных солей с общей формулой (N2H5)2S04X XM"S04, где M"=Cu, Ni, Со, Fe(II), Mn, Zn и Cd. При обработке двойных солей никеля, цинка и кадмия аммиаком образ

страница 44
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

Скачать книгу "Химия гидразина" (2.19Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Рекомендуем приобрести в КНС Нева Kyocera FS-4200DN с доставкой в пределах Петербурга
сайт для покупки билетов на концерт
Венчики KitchenAid купить
g53 ar111 led

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.02.2017)