Hydrazyna

Hydrazyna

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) podst. diazan Inne nazwy i oznaczenia hydrazyna
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	N2H4
Inne wzory	H2N–NH2
Masa molowa	32,05 g/mol
Wygląd	lekko oleista, bezbarwna, higroskopijna ciecz, dymiąca na powietrzu o silnym zapachu amoniaku
Identyfikacja
Numer CAS	302-01-2 13464-97-6 (monoazotan) 5341-61-7 (dichlorowodorek) 634-62-8 (winian) 7803-57-8 (monohydrat)
PubChem	9321
SMILES NN
InChI InChI=1S/H4N2/c1-2/h1-2H2 InChIKey OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 1,0036 g/cm³; ciecz 1,0030 g/cm³ (monohydrat); ciecz Rozpuszczalność w wodzie bez ograniczeń w innych rozpuszczalnikach bardzo dobrze w etanolu i metanolu Temperatura topnienia 1,54 °C −51,7 °C (monohydrat) Temperatura wrzenia 113,55 °C 119 °C (monohydrat) Punkt krytyczny 380 °C; 14,7 MPa Kwasowość (pKa) pKBH+ 8,1 Współczynnik załamania 1,470 (22 °C) Lepkość 0,876 mPa·s (25 °C) 0,628 mPa·s (50 °C) 0,480 mPa·s (75 °C) 0,384 mPa·s (100 °C) Napięcie powierzchniowe 66,39 mN/m
Budowa Moment dipolowy 1,75 ± 0,09 D
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2015-08-10] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI Niebezpieczeństwo Zwroty H H226, H350, H331, H311, H301, H314, H317, H410 Zwroty P P201, P260, P273, P280, P284, P301+P310 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI Toksyczny (T) Groźny dla środowiska (N) Zwroty R R45, R10, R23/24/25, R34, R43, R50/53 Zwroty S S53, S45, S60, S61 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła 4 4 3   Temperatura zapłonu 38 °C Granice wybuchowości 5–100% Numer RTECS MU7175000 Dawka śmiertelna LD50 16,5 mg/kg (pies, domięśniowo)
Podobne związki
Podobne związki	difosfina, amoniak, hydroksyloamina, nadtlenek wodoru
Pochodne	fenelzyna, dimetylohydrazyna, hydrazydy
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Hydrazyna, diazan, N₂H₄ – nieorganiczny 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.

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.

Otrzymywanie

Hydrazynę otrzymuje się poprzez utlenianie amoniaku podchlorynami:

NH₃ + NaClO → NH₂Cl + NaOH

NH₂Cl + NH₃ + NaOH → N₂H₄ + NaCl + H₂O

Właściwości

Hydrat hydrazyny

Wodne roztwory hydrazyny mają charakter słabo zasadowy:

N₂H₄ + H₂O ⇄ [N₂H₅]⁺ + OH₋

Stała dysocjacji w 25 °C:

K_b = 1,3×10⁻⁶

pK_BH⁺ = 8,1

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

Stała dysocjacji pK_b dla innych temperatur:

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.

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.

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.

Jest łatwopalna i żrąca, jest również silną trucizną.

Bibliografia

• David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0  (ang.).