Kaip atlikti azoto trijodido chemijos demonstravimą

Lengvas ir dramatiškas azoto trijodido demonstravimas

Jodo kristalai lengvai pereina į dujų fazę. Matt Meadows, Getty Images

Šiame įspūdingame chemijos demonstracija , jodo kristalai reaguoja su koncentruotu amoniaku, kad nusodintų azoto trijodidas (NI₃). Tada aš₃tada išfiltruojamas. Išdžiūvus, junginys yra toks nestabilus, kad nuo menkiausio kontakto suyra į azoto dujas ir jodo garai, sukeldami labai garsų „spragtelėjimą“ ir purpurinių jodo garų debesį.

Sunkumas: Lengva

Reikalingas laikas: Minutės

Medžiagos

Šiam projektui reikalingos tik kelios medžiagos. Kietas jodas ir koncentruotas amoniako tirpalas yra du pagrindiniai ingredientai. Kitos medžiagos naudojamos demonstracijai nustatyti ir vykdyti.

• iki 1 g jodo (daugiau nenaudokite)
• koncentruotas vandeninis amoniakas (0,880 S.G.)
• filtravimo popierius arba popierinis rankšluostis
• žiedinis stovas (pasirinktinai)
• plunksna pritvirtinta prie ilgos lazdos

Kaip atlikti azoto trijodido demonstraciją

1. Pirmasis žingsnis yra parengti NI₃. Vienas iš būdų yra tiesiog įpilti iki gramo jodo kristalų į nedidelį koncentruoto vandeninio amoniako kiekį, leisti turiniui nusistovėti 5 minutes, tada skystį užpilti ant filtravimo popieriaus, kad surinktų NI.₃, kuri bus tamsiai ruda/juoda vientisa medžiaga. Tačiau jei iš anksto pasvertą jodą susmulkinsite grūstuvu/grūstuvu, kad jodas reaguotų su amoniaku, bus galima gauti žymiai didesnį derlių.
2. Azoto trijodido gamybos iš jodo ir amoniako reakcija yra tokia:
   3I_du+ NH₃→ YRA₃+ 3HI
3. Jūs norite vengti tvarkyti NI₃iš viso, todėl mano rekomendacija būtų rengti demonstraciją prieš nupilant amoniaką. Tradiciškai demonstracijoje naudojamas žiedinis stovas, ant kurio yra šlapias filtravimo popierius su NI₃dedamas antruoju drėgno NI filtravimo popieriumi₃sėdi virš pirmosios. The skilimo reakcijos jėga ant vieno popieriaus taip pat suirs ir kitas popierius.
4. Kad saugumas būtų optimalus, ant žiedinio stovo pastatykite filtravimo popierių ir supilkite sureaguotą tirpalą ant popieriaus, kuriame bus demonstruojama. Geriausia vieta yra garų gaubtas. Demonstracinėje vietoje neturėtų būti eismo ir vibracijos. Dekompozicija yra jautri lietimui ir bus suaktyvinta nuo menkiausios vibracijos.
5. Norėdami suaktyvinti skaidymą, kutenkite sausą NI₃tvirta su plunksna, pritvirtinta prie ilgos lazdos. Metras yra geras pasirinkimas (nenaudokite nieko trumpesnio). Skilimas vyksta pagal šią reakciją:
   2NI₃(s) → N_du(g) + 3I_du(g)
6. Paprasčiausia demonstracija atliekama pilant drėgną kietą medžiagą ant popierinio rankšluosčio traukos gaubte , leiskite jam išdžiūti ir suaktyvinkite matuoklio lazdele.

Azoto trijodido molekulė nėra labai stabili. LAGUNA DESIGN / Getty Images

Patarimai ir sauga

1. Atsargiai: šį demonstravimą turėtų atlikti tik instruktorius, laikydamasis tinkamų saugos priemonių. Šlapias NI₃yra stabilesnis nei sausas mišinys, bet vis tiek su juo reikia elgtis atsargiai. Jodas išteps drabužius ir paviršius purpurine arba oranžine spalva. Dėmės gali būti pašalintos naudojant natrio tiosulfato tirpalą. Rekomenduojama naudoti akių ir ausų apsaugos priemones. Jodas dirgina kvėpavimo takus ir akis; skilimo reakcija yra garsus.
2. IN₃amoniakas yra labai stabilus ir gali būti transportuojamas, jei demonstracija bus atliekama atokioje vietoje.
3. Kaip tai veikia: NI₃yra labai nestabilus dėl azoto ir jodo atomų dydžio skirtumo. Aplink centrinį azotą nėra pakankamai vietos jį laikyti jodo atomai stabilus. Ryšiai tarp branduolių patiria stresą, todėl susilpnėja. Išoriniai jodo atomų elektronai yra priversti arti, o tai padidina molekulės nestabilumą.
4. Energijos kiekis, išsiskiriantis detonuojant NI₃viršija kiekį, reikalingą junginiui susidaryti, o tai yra didelės išeigos apibrėžimassprogstamasis.

Šaltiniai

• Fordas, L.A.; Grundmeier, E. W. (1993). Cheminė magija ... Doveris. p. 76. ISBN 0-486-67628-5.
• Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Neorganinė chemija ... San Diegas: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5
• Silverrad, O. (1905). „Azoto trijodido konstitucija“. Chemijos draugijos žurnalas, Sandoriai . 87: 55–66. doi: 10.1039/CT9058700055
• Tornieporth-Oetting, I.; Klapötke, T. (1990). 'Azoto triodidas'. Tarptautinis taikomosios chemijos leidimas . 29 (6): 677–679. doi: 10.1002/bet.199006771