Нитрат тригидразинникеля(II)

Нитрат тригидразинникеля(II)
Общие
Традиционные названия	Никель гидразин нитрат, нитрат гидразина-никеля
Хим. формула	H12N8NiO6
Рац. формула	[Ni(N2H4)3](NO3)2
Физические свойства
Состояние	твёрдое вещество яркого сиреневого цвета
Молярная масса	278,84 г/моль
Плотность	2,1 г/см³
Химические свойства
Растворимость в воде	нерастворим
Растворимость в этаноле, изопропаноле, диэтиловом эфире	нерастворим
Классификация
Номер CAS	69101-54-8
Безопасность
Токсичность	ядовит
Сигнальное слово	Опасно
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 3 3
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Нитра́т тригидрази́нни́келя(II) (никель гидразин нитрат) — комплексное соединение никеля, гидразина и нитрат-ионов. Обладает взрывчатыми свойствами.

Физические свойства

Нитрат тригидразинникеля(II) представляет собой твёрдое вещество яркого сиреневого цвета. Обладает взрывчатыми свойствами, находится между инициирующими и бризантными взрывчатыми веществами, что делает возможным использование вещества в детонаторах.^[1] По отношению к иными взрывчатым веществам, например, азиду свинца, имеет в десятки раз большую устойчивость к трению.

Нерастворим в воде, этаноле, изопропаноле и диэтиловом эфире.^[2]

Химические свойства

Теоретической реакцией внутримолекулярного окисления-восстановления выступает восстановление никеля(II) до никеля(0) и конпропорционирование азота до N₂:

${\displaystyle {\ce {[Ni(N2H4)3](NO3)2 ->[t] Ni + 4N2 ^ + 6H2O ^ + Q}}}$

Реакция разложения сопровождается взрывом. Прохождение именно вышеуказанной реакции доказывается выделением никелевой пыли при взрыве.

Вещество растворяется в концентрированной азотной кислоте с образованием синего или зелёного раствора, что, по-видимому, связанно с сильным протонированием лиганда:

${\displaystyle {\ce {[Ni(N2H4)3](NO3)2 + 6HNO3 -> Ni(NO3)2 + 3[H^{+}H2N-NH2H^{+}](NO3)^{-}2}}}$

Безопасное уничтожение вещества может быть достигнуто растворением его в азотной кислоте и последующим окислением гидразина. Для полноты реакции подходят лишь наиболее активные и сильные окислители, например, перманганаты, дихроматы, хлор (реакции для простоты указаны для чистого гидразина N₂H₄, однако в растворе на самом деле находятся различные протонированные формы):

${\displaystyle {\ce {2Na2Cr2O7 + 3N2H4 + 16HNO3 -> 4Cr(NO3)3 + 14H2O + 3N2 ^ + 4NaNO3}}}$

${\displaystyle {\ce {5N2H4 + 4KMnO4 + 12HNO3 -> 4Mn(NO3)2 + 5N2 ^ + 4KNO3 + 16H2O}}}$

Запись реакций с самим соединением:

${\displaystyle {\ce {[Ni(N2H4)3](NO3)2 + 2Na2Cr2O7 + 16HNO3 -> 3N2 ^ + 4Cr(NO3)3 + 4 NaNO3 + Ni(NO3)2 + 14H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {5[Ni(N2H4)3](NO3)2 + 12KMnO4 + 36HNO3 -> 15N2 ^ + 12Mn(NO3)2 + 12KNO3 + 5Ni(NO3)2 + 48H2O}}}$

О полноте прохождения реакции можно судить по прекращению выделения азота.

Получение

Нитрат тригидразинникеля(II) получается при смешивании нагретых водных растворов нитрата никеля(II) и гидразина:^[3]

${\displaystyle {\ce {Ni(NO3)2 + N2H4 ->[65^{o}C] [Ni(N2H4)3](NO3)2 v}}}$

А также при смешивании растворов, содержащих свободные ионы Ni²⁺, NO₃^-, и гидразин. Полученный таким образом препарат имеет талькоподобный вид. Свободные кислоты в растворе до некоторых концентрации почти не мешают прохождению реакции. Добавление некоторого количества декстрина (от 0.1 до 1% масс.) позволяет увеличить насыпную плотность с 0.9 г/см³ до 1.2 г/см³.^[2]

Безопасность

Опасность вещества исходит из взрывоопасности и ядовитости. Вещество взрывоопасно, однако не чрезвычайно чувствительно. Находится на границе бризантных и инициирующих ВВ. Восприимчиво к ударам, поджогу, искрам.^[2] Соединения никеля и никелевая пыль считаются соединениями I класса опасности по ГОСТ 12.1.007—76 (чрезвычайно опасное вещество). Газовая смесь, образующаяся при взрыве смертельно ядовита, канцерогенна.^[4]

Примечания

1. Hariharanath, B.; Chandrabhanu, K. S.; Rajendran, A. G.; Ravindran, M.; Kartha, C. B. Detonator using Nickel Hydrazine Nitrate as Primary Explosive // Defence Science Journal. — 2006.
2. Nickel hydrazine nitrate (англ.). Sciencemadness Wiki.
3. Chhabra, J.S; Talawar, M.B; Makashir, P.S; Asthana, S.N; Singh, Haridwar. Synthesis, characterization and thermal studies of (Ni/Co) metal salts of hydrazine: Potential initiatory compounds (англ.) // Journal of Hazardous Materials. — 2003.
4. ICSC 0062 - NICKEL (англ.). International Chemical Safety Cards. International Labour Organisation. Дата обращения: 24 ноября 2024.