Đồng(II) azide

Đồng(II) azua
Mẫu đồng(II) azua
Tên khác	Đồng điazua Cupric azua Đồng(II) hydrazoat Đồng đihydrazoat Cupric hydrazoat Cuprum(II) azua Cuprum điazua Cuprum(II) hydrazoat Cuprum đihydrazoat
Nhận dạng
Số CAS	14215-30-6
PubChem	24745345
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [N-]=[N+]=[N-][Cu+2][N-]=[N+][N-]
InChI	đầy đủ 1S/Cu.2N3/c;2*1-3-2/q+2;2*-1
ChemSpider	21106430
Thuộc tính
Công thức phân tử	Cu(N3)2
Khối lượng mol	147,582 g/mol
Bề ngoài	tinh thể vàng nâu
Khối lượng riêng	2,61 g/cm³[1]
Điểm nóng chảy	215 °C (488 K; 419 °F) (nổ)[2]
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	0,008 g/100 mL (20 ℃)[2]
Độ hòa tan	tạo phức với amonia, cacbohydrazit
Cấu trúc
Dữ liệu chất nổ
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	nổ, rất độc
NFPA 704	4 3 4
PEL	TWA 1 mg/m³ (tính theo Cu)[3]
REL	TWA 1 mg/m³ (tính theo Cu)[3]
IDLH	TWA 100 mg/m³ (tính theo Cu)[3]
Ký hiệu GHS
Báo hiệu GHS	Nguy hiểm
Các hợp chất liên quan
Cation khác	Đồng(I) azua
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Tham khảo hộp thông tin

Đồng(II) azua, một hợp chất vô cơ có công thức hóa học Cu(N₃)₂, là muối đồng(II) của axit hydrazoic, dễ nổ.

Điều chế

Đồng(II) azua có thể thu được bằng cách cho đồng(II) nitrat phản ứng với natri azua:

${\displaystyle {\mathsf {Cu(NO_{3})_{2}+2NaN_{3}\rightarrow Cu(N_{3})_{2}+2NaNO_{3}}}}$

Ngoài ra, một lượng azua cũng được hình thành do tác dụng của dung dịch axit hydrazoic với đồng. Trong trường hợp này, amonia, nitơ và hydrazin có thể là sản phẩm phụ tùy thuộc vào nồng độ axit và nhiệt độ.^[4]

Tác dụng của axit hydrazoic với đồng(I) oxit cũng tạo ra đồng(II) azua:^[4]

${\displaystyle {\mathsf {Cu_{2}O+5HN_{3}\rightarrow 2Cu(N_{3})_{2}+N_{2}+H_{2}O+NH_{3}}}}$

Tùy thuộc vào độ tinh khiết của sản phẩm, màu của đồng(II) azua có thể là vàng, lục đến nâu.

Tính chất vật lý

Đồng(II) azua không có ứng dụng thực tế do độ nhạy cực cao của nó đối với khả năng tự nổ.

Tiêu chí	Giá trị
Tốc độ nổ	5000–5500 m·s^−1[5]
Nhiệt do cháy	67,23 kcal g ^−1
Năng lương̣̣ hoaṭ hóa	26,5 kcal mol ^−1
Tương đương với tetryl	0,001 g
Tương đương với PETN	0,0004 g

Độ nhạy tác động lên máy:^[6]

Tiêu chí	Giá trị
Giảm trọng lượng, g	600
Giới hạn trên, mm	70
Giới hạn dưới, mm	10

Theo một số đặc điểm, đồng(II) azua vượt trội hơn nhiều loại ngòi nổ khác, ví dụ, 0,4 mg đồng(II) azua có thể tạo ra vụ nổ PETN, trong khi để đạt được hiệu quả tương tự, cần sử dụng 10 mg chì(II) azua.

Tính chất hóa học

Khi đun nóng dung dịch azua trong nước, quá trình thủy phân xảy ra với sự tạo thành muối kiềm của đồng(II) azua:

${\displaystyle {\mathsf {Cu(N_{3})_{2}+H_{2}O\rightarrow Cu(OH)N_{3}+HN_{3}}}}$

Một số muối phức ít nổ hơn đã được biết đến, chẳng hạn như Cu(NH₃)₄(N₃)₂ và Li₄Cu(N₃)₆.

Độc tính

Giống như tất cả các muối azua khác, đồng(II) azua là một loại muối có độc tính cao.

Muối kiềm

Cu(N₃)₂ có thể tạo ra các loại muối kiềm, công thức tổng quát là Cu(N₃)₂·xCu(OH)₂. Các muối sau đã được biết đến:

• Cu(N₃)₂·Cu(OH)₂ (= CuOHN₃) – chất rắn vàng nâu;
• Cu(N₃)₂·2Cu(OH)₂ – chất rắn vàng lục;
• Cu(N₃)₂·3Cu(OH)₂ – chất rắn lục.

Cu(N₃)₂·8CuO cũng được biết đến, dưới dạng chất rắn lục lam.^[7]

Hợp chất khác

Cu(N₃)₂ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như Cu(N₃)₂·2NH₃ là tinh thể lục lam, D = 1,99 g/cm³^[1] hay Cu(N₃)₂·4NH₃ là tinh thể màu dương, nổ ở 202 °C (396 °F; 475 K).^[8]

Cu(N₃)₂ còn tạo một số hợp chất với CON₄H₆, như Cu(N₃)₂·CON₄H₆ là tinh thể lục.^[9]

Tham khảo

1. ^ Handbook... (Pierre Villars, Karin Cenzual, Roman Gladyshevskii; Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 24 tháng 7, 2017 - 1970 trang). Truy cập 7 tháng 3 năm 2021.
2. ^ Handbook of Inorganic Compounds (Dale L. Perry; CRC Press, 19 tháng 4, 2016 - 581 trang), trang 143. Truy cập 7 tháng 3 năm 2021.
3. ^ “NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0150”. Viện An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Quốc gia Hoa Kỳ (NIOSH).
4. ^ Багал Л. И. «Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ» М. 1975.
5. Wojciech Pawowski, Andrzej Radomski. Inicjujce materiay wybuchowe jako istotne skadniki samodziaowych urzdzeñ wybuchowych, tr. 21–22 Cu(N₃)₂. Problemy Kryminalistyki 251/06. Bản lưu trữ tại Wayback Machine.
6. “Данные о соединении на сайте Exploders.Info”. Bản gốc lưu trữ ngày 9 tháng 6 năm 2018. Truy cập ngày 7 tháng 3 năm 2021.
7. Primary Explosives (Robert Matyáš, Jiří Pachman; Springer Science & Business Media, 12 tháng 3, 2013 - 338 trang), trang 98. Truy cập 7 tháng 3 năm 2021.
8. Encyclopedia of Explosives and Related Items, Tập 1 (Basil Timothy Fedoroff; Picatinny Arsenal, 1960), trang A-281. Truy cập 7 tháng 3 năm 2021.
9. Russian Journal of Inorganic Chemistry, Tập 35,Phần 1-6 (British Library Lending Division with the cooperation of the Royal Society of Chemistry, 1990), trang 387. Truy cập 13 tháng 3 năm 2021.