Hydrazyna

Hydrazyna
Ogólne informacje
Wzór sumarycznyN2H4
Inne wzoryH2N−NH2
Masa molowa32,05 g/mol
Wyglądlekko oleista, bezbarwna, higroskopijna ciecz, dymiąca na powietrzu[1] o silnym zapachu amoniaku[2]
Identyfikacja
Numer CAS302-01-2
13464-97-6 (monoazotan)
5341-61-7 (dichlorowodorek)
634-62-8 (winian)
7803-57-8 (monohydrat)
PubChem9321
Podobne związki
Podobne związkidifosfina, amoniak, hydroksyloamina, nadtlenek wodoru
Pochodnefenelzyna, dimetylohydrazyna, hydrazydy
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Hydrazyna, diazan, N2H4nieorganiczny związek chemiczny zbudowany z dwóch połączonych ze sobą wiązaniem N−N grup aminowych. Jest to silnie trująca, bezbarwna, łatwopalna, żrąca, higroskopijna ciecz, dymiąca na powietrzu[1].

Budowa cząsteczki

Cząsteczka hydrazyny zbudowana jest z dwóch połączonych ze sobą identycznych grup aminowych. Pomimo tego wykazuje ona duży moment dipolowy (1,85 D w fazie gazowej), co świadczy o tym, że występuje ona głównie w konformacji gauche, w której obie grupy aminowe są skręcone o ok. 90–95° w stosunku do symetrycznej konformacji naprzeciwległej[14].

Otrzymywanie

Hydrazynę otrzymuje się poprzez utlenianie amoniaku podchlorynami[1]:

NH3 + NaClONH2Cl + NaOH
NH2Cl + NH3 + NaOH → N2H4 + NaCl + H2O

Właściwości

Hydrat hydrazyny

Wodne roztwory hydrazyny mają charakter słabo zasadowy[1]:

N2H4 + H2O[N2H5]+ + OH

Stała dysocjacji w 25 °C[15]:

Kb = 1,3×10−6
pKBH+ = 8,1

Jest więc zasadą około dziesięciokrotnie słabszą od amoniaku (Kb = 1,78×10−5; pKBH+ 9,25).

Stała dysocjacji pKb dla innych temperatur[16]:

25 °C50 °C100 °C200 °C300 °C
pKb6,0055,8425,6935,8136,434

Zastosowanie

Zbiornik z hydrazyną przygotowaną jako paliwo dla sondy MESSENGER

Hydrazyna znajduje zastosowanie jako paliwo rakietowe. Jest używana również do napędzania okrętów podwodnych. Stosuje się ją także jako surowiec w syntezie organicznej, jest reduktorem, a także odczynnikiem do wykrywania aldehydów, ketonów i cukrów[1].

Jest odczynnikiem do sekwencjonowania DNA metodą Maxama-Gilberta. Używana razem z piperydyną zrywa DNA przy cytozynie, natomiast z piperydyną i chlorkiem sodu zrywa DNA przy tyminie[17].

Zagrożenia

W badaniach na zwierzętach wykazuje właściwości rakotwórcze (wchłania się również przez skórę). Hydrazyna i jej pochodne to silne reduktory. Związek ten w obecności utleniaczy może gwałtownie wybuchnąć. Ryzyko wybuchu występuje także w obecności metali[18].

Jest łatwopalna i żrąca, jest również silną trucizną[1].

Przypisy

  1. a b c d e f Podręczny słownik chemiczny, Romuald Hassa (red.), Janusz Mrzigod (red.), Janusz Nowakowski (red.), Katowice: Videograf II, 2004, s. 167, ISBN 83-7183-240-0.
  2. a b Farmakopea Polska X, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276, ISBN 978-83-63724-47-4.
  3. a b c d e f g Lide 2009 ↓, s. 4-66.
  4. Lide 2009 ↓, s. 8-40.
  5. a b Lide 2009 ↓, s. 6-52.
  6. Lide 2009 ↓, s. 4-140.
  7. a b c d Lide 2009 ↓, s. 6-175.
  8. Lide 2009 ↓, s. 6-127.
  9. Lide 2009 ↓, s. 9-51.
  10. a b Hydrazyna (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-10].
  11. a b Lide 2009 ↓, s. 16-13.
  12. Hydrazine (nr 215155) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2015-08-10]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  13. Hydrazyna (nr 215155) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2015-08-10]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  14. N.N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Oxford; New York: Pergamon Press, 1984, s. 427–428. ISBN 0-08-022057-6.
  15. CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 83, Boca Raton: CRC Press, 2002, ISBN 978-0-8493-1556-5 (ang.).
  16. Paul Cohen: The ASME Handbook on Water Technology for Thermal Systems. American Society of Mechanical Engineers, 1988, s. 600.
  17. Encyklopedia Biologia. Greg, s. 484. ISBN 978-83-7327-756-4.
  18. Hydrazine MSDS (ang.). ScienceLab, 2008-06-11. [dostęp 2008-11-26]. [zarchiwizowane z tego adresu (2006-10-24)].

Bibliografia

Media użyte na tej stronie

GHS-pictogram-flamme.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for flammable substances
GHS-pictogram-skull.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for toxic substances
GHS-pictogram-silhouete.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for substances hazardous to human health.
GHS-pictogram-silhouette.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for substances hazardous to human health.
GHS-pictogram-acid.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for corrosive substances
GHS-pictogram-pollu.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for environmentally hazardous substances
Hazard N.svg
Symbol of pollutants to the environment, according to the directive 67/548/EWG of 'European Chemicals Bureau (European Chemicals Agency).
NFPA 704.svg
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.
Sample of hydrazine hydrate.jpg
Autor: LHcheM, Licencja: CC BY-SA 3.0
Sample of hydrazine hydrate.jpg
Hydrazine-distances-2D.png
Structural diagram of the hydrazine molecule, N2H4. Gas phase electron diffraction data from Kunio Kohata, Tsutomu Fukuyama, and Kozo Kuchitsu (1983). "Molecular structure of hydrazine as studied by gas electron diffraction". The Journal of Physical Chemistry 86: 602-606. DOI:10.1021/j100394a005.
Hypergolic Fuel for MESSENGER.jpg
KENNEDY SPACE CENTER, FLA. - A suited worker at Astrotech Space Operations in Titusville, Fla., looks over the fuel supply to be loaded in the MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging) spacecraft. Liftoff of MESSENGER aboard a Boeing Delta II Heavy rocket, bound for Mercury, is scheduled for Aug. 2. The spacecraft is expected to reach orbit around the planet in March 2011. MESSENGER was built for NASA by the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Md.
Hydrazine-3D-balls.png
Ball-and-stick model of the hydrazine molecule, N2H4. Gas phase electron diffraction data from Kunio Kohata, Tsutomu Fukuyama, and Kozo Kuchitsu (1983). "Molecular structure of hydrazine as studied by gas electron diffraction". The Journal of Physical Chemistry 86: 602-606. DOI:10.1021/j100394a005.