三碘化氮，或称碘化氮，是化学式为NI3的无机化合物。它是对接触极其敏感的爆炸物，少量即可引发爆炸而发出噼啪声，伴随有紫色碘蒸汽的生成。NI3可与NH3等生成一系列的加合物，结构复杂，但由于稳定性不强，因此研究不多。其中典型的如NI3·NH3，含有-N-I-骨架，是个聚合物。
分解 NI3的分解反应为：
- 2NI3(s) → N2(g) + 3I2(g); ΔH = –290 kJ/mol
NI3及衍生物的结构 三碘化氮是深红色固体，1990年首次用X射线晶体学研究了其结构。当时的制备路线不含氨，是以氮化硼和一氟化碘在−30 °C和三氯一氟甲烷溶剂中反应制得的，产物纯但产率不高。[1] 和氨及其他氮的三卤化物一样，NI3为三角锥型结构，分子对称性C3v。[2]
一般以碘和氨反应制备“三碘化氮”。于低温无水氨中反应时，反应的初始产物是NI3·(NH3)5，温度升高时该物质失去氨生成1:1的加合物NI3·NH3。而以碘和氨水反应时，首先生成的是碘代氨：
- 2NH3 + I2 NH2I + NH4+ + I-
碘浓度足够大时，可析出黑色NI3·NH3固体：
- NH2I + 2I2 + 3NH3 → 2NH4+ + 2I− + NI3·NH3(s)
这个加合物是法国化学家伯纳德·库图瓦在1812年首先发现的，但化学式却直到1905年才由斯尔波拉德（Silberrad）搞清楚。[3] 它在固态时含有由类似硅氧四面体[4] 的NI4四面体联结而成的 - NI2 - I - NI2 - I - NI2 - I - 长链，氨分子位于链间。此外，在(NI3·NH3)n结构中，N-I'-N'三原子为线形或接近线形，对称性很强，它们之间的作用力可以用分子轨道理论中的三中心四电子键来描述。[4]
NI3·NH3在暗处和用氨润湿时是稳定的，乾燥時按下列反应爆炸性分解：[2]
- 8NI3·NH3 → 5 N2 + 6 NH4I + 9 I2
热力学上，NI3·NH3的不稳定性可归咎于特别稳定的产物N2，氮分子中键级为3；然而其爆炸性亦可能与碘原子相对较大的半径导致的位阻有关。
除NI3·NH3外，三碘化氮还可与路易斯鹼生成其他加合物，如：NI3·3 NH3、NI3·~5 NH3、NI3·C5H5N、NI3·CH3C5H4N、NI3·~5.5 C5H5NO和NI3·~2.5 C4H4S等。[4]
演示爆炸反应 - 高中课堂中，常以少量的三碘化氮来演示“化学炸弹”，[5]“引爆剂”则通常是羽毛或空气气流，以突出其感度之强。此外，三碘化氮还是唯一已知的可被α粒子和核裂变产物引爆的炸药。[6]
- NI3·NH3爆炸后留下的橙黄-紫色的碘迹可用硫代硫酸钠溶液洗去。
- 三碘化氮是Brainiac科学系列节目（Brainiac: Science Abuse）"Peter Logan's Exploding Paste"一集中所用的爆炸物。由于安全原因，节目中并未透露制备三碘化氮的细节。
- 在罗伯特·海因莱因的小说《法汉的赎身契》（Farnham's Freehold）中，同名的休·法汉将三碘化氮（由氨和碘制备）作为爆炸火药使用。
参考资料 - ^ Tornieporth-Oetting, I.; Klapötke, T. Angewandte Chemie International Edition in English, 1990, volume 29, pages 677-679. [1]
- ^ 2.0 2.1 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Silberrad, O. "On the Constitution of Nitrogen Triiodide" Journal of the Chemistry Society 1905, volume 87, pages 55-66. DOI: 10.1039/CT9058700055
- ^ 4.0 4.1 4.2 张青莲等．《无机化学丛书》第四卷．北京：科学出版社．
- ^ Ford, L. A. and Grundmeier, E. W. Chemical Magic. Dover, 1993, p. 76. ISBN 0-486-67628-5
- ^ Bowden, F. P. Initiation of explosion by neutrons, α-particles, and fission products. Proc. Roy. Soc. (London) 1958, A246, 216-19.
外部链接 - 三碘化氮爆炸影片1000fps高速攝影（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 三碘化氮爆炸反应（需要Quicktime软件）（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 对NI3爆炸原因的解释（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 三碘化氮爆炸反应（页面存档备份，存于互联网档案馆）
三碘化氮, 或称碘化氮, 是化学式为ni3的无机化合物, 它是对接触极其敏感的爆炸物, 少量即可引发爆炸而发出噼啪声, 伴随有紫色碘蒸汽的生成, ni3可与nh3等生成一系列的加合物, 结构复杂, 但由于稳定性不强, 因此研究不多, 其中典型的如ni3, 含有, 骨架, 是个聚合物, 识别cas号, 13444, pubchem, 61603chemspider, 55511smiles, iinchi, 3inchikey, fziondgwzakcex, uhfffaoyal性质化学式, ni3摩尔质量, 密度. 三碘化氮 或称碘化氮 是化学式为NI3的无机化合物 它是对接触极其敏感的爆炸物 少量即可引发爆炸而发出噼啪声 伴随有紫色碘蒸汽的生成 NI3可与NH3等生成一系列的加合物 结构复杂 但由于稳定性不强 因此研究不多 其中典型的如NI3 NH3 含有 N I 骨架 是个聚合物 三碘化氮识别CAS号 13444 85 4 PubChem 61603ChemSpider 55511SMILES IN I IInChI 1 I3N c1 4 2 3InChIKey FZIONDGWZAKCEX UHFFFAOYAL性质化学式 NI3摩尔质量 394 77 g mol 密度 熔点 20 C 升华沸点 未知溶解性 其他溶剂 分解相关物质其他阴离子 三氟化氮三氯化氮三溴化氮相关碘化物 三碘化磷三碘化砷若非注明 所有数据均出自一般条件 25 100 kPa 下 目录 1 分解 2 NI3及衍生物的结构 3 演示爆炸反应 4 参考资料 5 外部链接分解 编辑NI3的分解反应为 2NI3 s N2 g 3I2 g DH 290 kJ molNI3及衍生物的结构 编辑三碘化氮是深红色固体 1990年首次用X射线晶体学研究了其结构 当时的制备路线不含氨 是以氮化硼和一氟化碘在 30 C和三氯一氟甲烷溶剂中反应制得的 产物纯但产率不高 1 和氨及其他氮的三卤化物一样 NI3为三角锥型结构 分子对称性C3v 2 一般以碘和氨反应制备 三碘化氮 于低温无水氨中反应时 反应的初始产物是NI3 NH3 5 温度升高时该物质失去氨生成1 1的加合物NI3 NH3 而以碘和氨水反应时 首先生成的是碘代氨 2NH3 I2 NH2I NH4 I 碘浓度足够大时 可析出黑色NI3 NH3固体 NH2I 2I2 3NH3 2NH4 2I NI3 NH3 s 这个加合物是法国化学家伯纳德 库图瓦在1812年首先发现的 但化学式却直到1905年才由斯尔波拉德 Silberrad 搞清楚 3 它在固态时含有由类似硅氧四面体 4 的NI4四面体联结而成的 NI2 I NI2 I NI2 I 长链 氨分子位于链间 此外 在 NI3 NH3 n结构中 N I N 三原子为线形或接近线形 对称性很强 它们之间的作用力可以用分子轨道理论中的三中心四电子键来描述 4 NI3 NH3在暗处和用氨润湿时是稳定的 乾燥時按下列反应爆炸性分解 2 8NI3 NH3 5 N2 6 NH4I 9 I2热力学上 NI3 NH3的不稳定性可归咎于特别稳定的产物N2 氮分子中键级为3 然而其爆炸性亦可能与碘原子相对较大的半径导致的位阻有关 除NI3 NH3外 三碘化氮还可与路易斯鹼生成其他加合物 如 NI3 3 NH3 NI3 5 NH3 NI3 C5H5N NI3 CH3C5H4N NI3 5 5 C5H5NO和NI3 2 5 C4H4S等 4 演示爆炸反应 编辑高中课堂中 常以少量的三碘化氮来演示 化学炸弹 5 引爆剂 则通常是羽毛或空气气流 以突出其感度 英语 Sensitivity explosives 之强 此外 三碘化氮还是唯一已知的可被a粒子和核裂变产物引爆的炸药 6 NI3 NH3爆炸后留下的橙黄 紫色的碘迹可用硫代硫酸钠溶液洗去 三碘化氮是Brainiac科学系列节目 Brainiac Science Abuse Peter Logan s Exploding Paste 一集中所用的爆炸物 由于安全原因 节目中并未透露制备三碘化氮的细节 在罗伯特 海因莱因的小说 法汉的赎身契 Farnham s Freehold 中 同名的休 法汉将三碘化氮 由氨和碘制备 作为爆炸火药使用 参考资料 编辑 Tornieporth Oetting I Klapotke T Angewandte Chemie International Edition in English 1990 volume 29 pages 677 679 1 2 0 2 1 Holleman A F Wiberg E Inorganic Chemistry Academic Press San Diego 2001 ISBN 0 12 352651 5 Silberrad O On the Constitution of Nitrogen Triiodide Journal of the Chemistry Society 1905 volume 87 pages 55 66 DOI 10 1039 CT9058700055 4 0 4 1 4 2 张青莲等 无机化学丛书 第四卷 北京 科学出版社 Ford L A and Grundmeier E W Chemical Magic Dover 1993 p 76 ISBN 0 486 67628 5 Bowden F P Initiation of explosion by neutrons a particles and fission products Proc Roy Soc London 1958 A246 216 19 外部链接 编辑三碘化氮爆炸影片1000fps高速攝影 页面存档备份 存于互联网档案馆 三碘化氮爆炸反应 需要Quicktime软件 页面存档备份 存于互联网档案馆 对NI3爆炸原因的解释 页面存档备份 存于互联网档案馆 三碘化氮爆炸反应 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 三碘化氮 amp oldid 73459557, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，
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