Гидразин диамид N2H4

Что такое гидразин

Бесцветная жидкость с неприятным запахом. Он очень реакционно способен и весьма неустойчив, легко разлагается под воздействием катализаторов, нагревании и воздействию излучений.

Получение гидразина

Его получают окислением мочевины (карбамид) CO(NH₂)₂ или аммиака NH₃ с помощью окислителя гипохлорита натрия NaOCl :

Реакция с карбамидом протекает при повышенном давлении и температуре примерно 100 °C в щелочной среде:

H₂NCONH₂ + NaOCl + 2NaOH (t ~100 °C) → N₂H₄ + H₂O + NaCl + Na₂CO₃

Гидразин получают окислением аммиака при повышенном давлении и температуре.

Реакция протекает в два этапа:

1. С образованием хлор амина.
2. Хлор амин подвергается реакции с аммиаком.

Что приводит к образованию гидразина:

NH₃ + NaClO → NH₂Cl + NaOH

NH₂Cl + NH₃ → N₂H₄ · HCl

Применение

1. В органической химии для восстановления карбонильной группы альдегидов и кетонов до метиленовой. Реакция идёт через образование гидразонов.
2. Также известны соли гидразина хлорид гидразиния N₂H₅Cl иногда записывают N₂H₄ · HCl  и сульфат гидразиния N₂H₆SO₄ иногда записывают N₂H₄ · H₂SO₄, последний относят к числу важнейших солей гидразина.
3. Из него в медицине получают некоторые противоопухолевое средство, используют как интенсивный восстановитель в никелировке, в производстве пестицидов и бактерицид для применения в сельском хозяйстве.
4. Гидразин, а также его соли применяются в качестве восстановителей в получении золота, серебра, платиновых металлов из их солей.
5. В космической и авиапромышленности в качестве топлива.
6. Иногда применяется в взрывном деле.

Свойства

Гидразин , N₂H₄ — легковоспламеняющаяся жидкость. Мол. масса 32.05 ; плотность 1008,5 кг/ м³ ; температура кипения 113, 5°C ; плотность пара по воздуху 1, 1 ; диэлектр. пост. 58,5 ; теплота сгорания 14644 кДж/кг ; растворимость в воде не ограничено.

Температура вспышки 40°C ; температура самовоспл. 132 °C ; конц. пределы распр. пламени 4,7 — 100%, 62 — 1300 г/ м³.

Оксиды железа и чугун сильно катализируют процесс самовоспламенения гидразина , понижая температуру самовоспл. до 23°C.

Гидразин очень реакционно способен и весьма неустойчив ; легко разлагается под влиянием катализаторов , а также при нагревании и воздействии излучений.

Склонен к химическому самовозгоранию при контакте с оксидами некоторых металлов (Cu , Fe , Mo , Cr , Pb , Hg) или вещества с развитой поверхностью (уголь , асбест и т.д).

Пары гидразина, смешанные с разными разбавителями, способны распространять пламя при 104 — 135°C в пределах следующих концентраций:

1. При разбавлении азотом 38 — 100% (об.).
2. При разбавлении гелием 37 — 100% (об.)ю
3. При разбавлении водяным паром 30,9 — 100% (об.).
4. При разбавлении гептаном 86,8 — 100% (об.) . Нормальная скорость распространения пламени 0,94 м/с.

Гидразин — гидрат

Гидразин — гидрат , N₂H₄ · H₂O , легковоспламеняющаяся жидкость. Молярная масса 50,06 ; плотность 1030 кг/м3 ; температура кипения 120°C.

Плотность пара по воздуху 1,8 ; растворимость в воде неограниченная . Температура всп. 59°C (о.т) ; т. воспл. 59°C ; температура самовоспламенения 267°C .

Гидразин — сульфат

Гидразин — сульфат , сульфат гидразина H₄N₂ · H₂SO₄ , трудно горючее кристаллическое вещество , сильный восстановитель.

Молярная масса 130,13 ; плотность 1378 кг/м³; температура плавления 254°C с разложением ; растворимость в воде 3% ( массе ) при 22°C. Температура самовоспл. 840°C .