Natri azua

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm
Natri azua
[[Tập tin:Sodium-3D.png giữa]] [[Tập tin:Azide-3D-balls.png giữa]]
Sodium azide.svg
Tên khác Natri nitrua
Smite
Azium
Nhận dạng
Số CAS 26628-22-8
Số EINECS 247-852-1
Số RTECS VY8050000
Ảnh Jmol-3D ảnh
SMILES
InChI 1/N3.Na/c1-3-2;/q-1;+1
Thuộc tính
Công thức phân tử NaN3
Phân tử gam 65,0099 g/mol
Bề ngoài chất rắn màu trắng
Mùi không mùi
Tỷ trọng 1,846 g/cm3 (20 °C)
Điểm nóng chảy 275 °C (phân huỷ)
Độ hòa tan trong nước 41,7 g/100 mL (17 °C)
Độ hòa tan trong cồn 0,316 g/100 mL (16 °C)
Độ hòa tan trong amoniac tan được
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể Lục phương, hR12[1]
Nhóm không gian R-3m, số 166
Các nguy hiểm
MSDS External MSDS
Phân loại của EU Độc cao (T+)
Nguy hại cho môi trường (N)
Chỉ mục EU 011-004-00-7
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
4
2
 
Chỉ dẫn R R28, R32, R50/53 (xem Danh sách nhóm từ R)
Chỉ dẫn S S1/2, S28, S45, S60, S61 (xem Danh sách nhóm từ S)
Điểm bắt lửa 300 °C
LD50 27 mg/kg (chuột, đường miệng)[1]
Các hợp chất liên quan
Anion khác Natri xyanua
Cation khác Kali azua
Amoni azua

Natri azuahợp chất vô cơ có công thức NaN3. Muối azua không mùi này là thành phần tạo khí trong nhiều loại hệ thống túi khí của xe hơi. Nó dùng để điều chế các hợp chất azua khác. Nó là hợp chất ion và tan tốt trong nước. Natri azua rất độc.

Cấu trúc[sửa | sửa mã nguồn]

Natri azua là một chất có liên kết ion. Hai cấu trúc tinh thể đã được biết là lục phương và trực thoi.[1][2] Anion azua khá tương tự nhau, đối xứng qua tâm với độ dài liên kết N-N là 1,18 Å.

Điều chế[sửa | sửa mã nguồn]

Phương pháp điều chế thông thường là quy trình Wislicenus, xuất phát từ amoniac qua 2 bước. Ở bước thứ nhất, amoniac được chuyển natri amit:

2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2

Sau đó, natri amit kết hợp với N2O:

2 NaNH2 + N2O → NaN3 + NaOH + NH3

Ngoài ra còn có thể điều chế bằng phản ứng giữa natri nitrat với natri amit.[3]

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Dù cứu hộ tự động trong ô tô và máy bay[sửa | sửa mã nguồn]

Công thức cũ là hỗn hợp các chất oxi hoá và natri azua cùng với các chất khác như chất gây cháy và chất gia tốc. Một bộ điều chỉnh điện tử kích nổ hỗn hợp khi xe bị đâm hay máy bay rơi:

2 NaN3 → 2 Na + 3 N2

Phản ứng tương tự xảy ra nếu đun nóng lên khoảng 300 °C. Muối được tạo ra mang mối nguy hiểm tiềm tàng, và vì thế, trong túi khí nó được biến đổi bằng phản ứng với các nguyên liệu khác, như kali nitratsilica. Cuối cùng các muối natri silicat vô hại được tạo ra.[4] Natri azua còn dùng trong dù cứu hộ cho máy bay. Không có chất độc nào được tìm thấy từ các dù đã qua sử dụng.[5] Các túi khí thế hệ mới chứa nitroguaniđin hay tương tự có tính gây nổ kém hơn.

Tổng hợp hữu cơ[sửa | sửa mã nguồn]

Do khả năng gây nổ, natri azua bị giới hạn trong quy mô công nghiệp nhỏ. Trong phòng thí nghiệm, nó dùng để tạo nhóm chức azua (nitrua) khi thế với các hợp chất halua. Các nhóm azua có thể bị chuyển thành amin ngay sau đó khi phản ứng khử với liti nhôm hiđrua hay photphin bậc ba như triphenylphotphin theo phản ứng Staudingerr, với xúc tác niken hay hiđrô sunfua trong pyriđin.

Tổng hợp vô cơ[sửa | sửa mã nguồn]

Natri azua là chất phản ứng đa năng trong việc điều chế các azua khác, ví dụ như chì azua hay bạc azua dùng trong chất nổ.

Ứng dụng trong hoá sinh và y sinh[sửa | sửa mã nguồn]

Natri azua là một thuốc thử thăm dò, tác nhân gây đột biếnchất bảo quản hữu ích. Trong bệnh viện và phòng thí nghiệm, nó là một chất diệt khuẩn; đặc biệt quan trọng trong các thuốc thử đại trà và dung dịch nguồn, mà nếu khác đi có thể hỗ trợ sự phát triển của vi khuẩn, nơi natri azua hoạt động như chất hãm vi khuẩn bằng cách ức chế hoạt động enzim cytochrome oxidaza ở vi khuẩn gram âm; các vi khuẩn gram dương (streptococci, pneumococci, lactobacilli) về bản chất lại đề kháng được[6]. Nó còn được dùng trong nông nghiệp để trừ dịch hại.

Azua ức chế cytochrome oxidaza bằng cách liên kết không thuận nghịch các đồng tố heme trong một quá trình tương tự hoạt động của CO. Natri azua ảnh hưởng đặc biệt đến các cơ quan hô hấp nhiều như timnão.

Các phản ứng[sửa | sửa mã nguồn]

Xử lý natri azua với các axit mạnh sẽ cho axit hiđrazoic, một chất rất độc:

H+ + N3- → HN3

Dung dịch chứa một lượng nhỏ hiđro azua, do có cân bằng:

N3- + H2O cân bằng với HN3 + OH- (K = 10-4,6)

Natri azua có thể bị phân huỷ khi tác dụng với axit nitrơ:[7]

2 NaN3 + 2 HNO2 → 3 N2 + 2 NO + 2 NaOH

An toàn[sửa | sửa mã nguồn]

Natri azua là chất rất độc. Triệu chứng ngộ độc khá giống xyanua. Ăn vào trực tiếp qua chất rắn hay qua chất lỏng có thể đưa đến các triệu chứng sau đây chỉ sau một vài phút: thở nhanh, bồn chồn, hoa mắt, chóng mặt, người trở nên suy yếu, đau đầu, buồn nôn và nôn mửa, tim đập nhanh, mắt đỏ, chảy nước mũi, ho, bỏng da (chạm trực tiếp). Phơi nhiễm một lượng lớn natri azua có thể gây nên các ảnh hưởng khác như: co giật, huyết áp hạ, mất ý thức, tổn thương phổi, suy hô hấp dẫn đễn tử vong.[8]

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ a ă â Stevens E.D., Hope H. (1977). “A Study of the Electron-Density Distribution in Sodium Azide, NaN3”. Acta Crystallographica A 33: 723. 
  2. ^ Bản mẫu:Wells1984
  3. ^ Bản mẫu:Holleman&Wiberg
  4. ^ Eric A. Betterton (2003). “Environmental Fate of Sodium Azide Derived from Automobile Airbags”. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 33 (4): 423–458. doi:10.1080/10643380390245002. 
  5. ^ Kent R. Olson (2007). Poisoning and Drug Overdose. McGraw-Hill Professional. ISBN 0071443339. 
  6. ^ Lichstein, Herman C.; Malcolm H. Soule (1943). “Studies of the Effect of Sodium Azide on Microbic Growth and Respiration”. Journal of Bacteriology 47 (3): 221–230. PMC 373901. PMID 16560767. 
  7. ^ Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories, Board on Chemical Sciences and Technology, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, National Research Council. (1995). Prudent practices in the laboratory: handling and disposal of chemicals. Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0309052297. 
  8. ^ Mallinckrodt Baker, Inc. (21 tháng 11 năm 2008). “MSDS: sodium azide”. Environmental Health & Safety, USA. MSDS S2906. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]