Трийодид азота , NI ₃ , представляет собой черный порошок, получаемый при кристаллы йода добавляют к раствору концентрированного водного аммиака. В то время как кристаллы NI ₃ влажные, они стабильны, но когда вещество высыхает, NI ₃ чувствителен к прикосновению и разлагается взрывным способом с образованием газообразного азота и паров йода:

2NI ₃ (с)  ——>  N ₂ (ж) + 3I ₂ (г)

В следующих демонстрациях небольшое количество трийодида азота приготовили и дали высохнуть на бумажном полотенце в вытяжном шкафу.

Видеоклип 1: НАСТОЯЩИЙ, 445 КБ
Это видео состоит из двух видеоклипов, которые отличаются друг от друга
ракурсы камеры на ту же реакцию.

Видеоклип 2: НАСТОЯЩИЙ, 911 KB
В этой версии я поместил трийодид влажного азота на четыре
кусочки фильтровальной бумаги, отделенные друг от друга металлом
уплотнительные кольца и дали материалу высохнуть около часа.

Видеоклип 3: НАСТОЯЩИЙ, 2,63 МБ
В этом видео куча трийодида азота была еще слегка влажный,
и потребовалось немного больше времени, чтобы взорвать

!!! Опасности !!!

Хотя это не очень мощное взрывчатое вещество, достаточно большое количество трийодид азота может нанести большой ущерб.

Процедуры

Взрывное разложение трийодида азота:

Каталожные номера

Ф. Альберт Коттон и Джеффри Уилкинсон, 9 лет0105 Высшая неорганическая химия, 5-е изд. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1988, с. 331-332.

Марта Виндхольц (ред.), The Merck Index, 10-е изд. Рэуэй: Merck & Co. , Inc., 1983.

Трийодид азота — чувствительное контактное взрывчатое вещество | Выставочная химия

Создайте красивое облако пара, смешанного с газом, с помощью этой демонстрации безопасного контактного взрывчатого вещества

Контактные взрывчатые вещества редко встречаются в классе из-за их нестабильного характера и связанной с этим опасности детонации. Однако, используя следующий метод, небольшое количество сухого NI ₃ (s) кристаллы могут быть использованы для получения впечатляющей «трещины» и красивого облака фиолетового пара йода, смешанного с газообразным азотом. Количество должно быть небольшим, чтобы демонстрация была безопасной. Не поддавайтесь искушению отклониться от метода.

Источник: Adrian Guy

Слева: сухие кристаллы NI3; справа: при контакте с пером

Набор

• Стакан 50 мл, коническая колба 100 мл
• Фильтровальная воронка и фильтровальная бумага
• стеклянная палочка для перемешивания
• пестик и ступка
• 0,48 г кристаллов йода
• 0,880 М концентрированный раствор аммиака
• 100 мл 5 М раствора NaOH
• термостойкий коврик; метр правило

Процедура 

Работая в вытяжном шкафу, надев защитную маску и нитриловые перчатки, с помощью пестика и ступки измельчите 0,5 г кристаллов йода в мелкий порошок и перенесите в небольшой химический стакан. К йодному порошку добавляют примерно 4 мл концентрированного раствора аммиака и быстро перемешивают стеклянной палочкой. Дайте смеси постоять 9 0171 ca пять минут для завершения реакции.

Для извлечения твердого взрывчатого вещества взболтайте смесь, чтобы взвесить твердое вещество в растворе аммиака, а затем вылейте на фильтровальную бумагу, которую держат над конической колбой. Пока стакан перевернут над фильтровальной бумагой, с помощью пластиковой пипетки впрыскивайте концентрированный раствор аммиака, чтобы смыть любые остатки NI ₃  на фильтровальную бумагу.

Выключите вытяжной шкаф, чтобы предотвратить движение воздуха. Удалите влажную фильтровальную бумагу, содержащую NI 9.0029 3 (s), откройте и положите на термостойкий коврик, чтобы он лежал ровно. Оставьте сохнуть в вытяжном шкафу, приняв соответствующие меры предосторожности, чтобы студенты или другой персонал не приблизились к эксперименту – поставьте табуретки или что-то подобное перед вытяжным шкафом.

Чтобы уничтожить оставшееся взрывчатое вещество на стеклянном стержне или в стакане, добавьте 5 М раствор NaOH (предупреждение : коррозионное вещество ) и оставьте до тех пор, пока черное твердое вещество не перестанет быть видимым. Как только фильтровальная бумага высохнет, можно взорвать кристаллы, пощекотав их пером, прикрепленным к измерительной линейке. Влажность и комнатная температура могут продлить процесс сушки и снизить чувствительность взрывчатого вещества к удару, поэтому для его детонации может потребоваться более сильный «удар».

Надев защитную маску и держа линейку на расстоянии вытянутой руки, ударьте по NI ₃  , чтобы произвести взрыв, а затем включите вытяжной шкаф, чтобы удалить облако паров йода. Коснитесь правилом стены, чтобы взорвать все оставшиеся NI ₃  , которые прилипли. Поместите остатки фильтровальной бумаги в 5 М раствор NaOH, промойте до обесцвечивания и поместите в мусор.

Примечание : на фотографии (справа) показаны шесть сложенных друг на друга образцов массой 0,5 г, которые взрываются, но эти количества значительно превышают разрешенное без полицейского сертификата и не рекомендуются для демонстрации в классе из-за большого объема образующихся паров йода. .

Специальные насадки

Большинство пятен йода можно удалить с помощью 1 М раствора тиосульфата натрия. Холодные и влажные условия значительно увеличивают время высыхания. Если образец был все еще влажным при ударе, чистка окружающей области приведет к детонации и, следовательно, к удалению любых случайных/рассеянных кристаллов.

Учебные цели

Трийодид азота разлагается в соответствии со следующим уравнением:0023

Эта реакция дает прекрасную возможность учащимся старше 16 лет рассмотреть изменения энтропии во время реакции. Переход от двух молей упорядоченных твердых кристаллов к четырем молям газа согласуется с большой Δ S ^θ _{системой} , и это можно легко визуализировать во время реакции, как и экзотермический характер реакции и таким образом, положительное изменение энтропии окружения (Δ S ^θ _{окружения} = -Δ H / T ). Следовательно, общее изменение энтропии (Δ S ^θ _Всего = Δ S ^θ _{Система} +Δ S ^θ _{CRUEVING AS} ). спонтанное изменение, которое будет идти к завершению.

Безопасность

• Никогда не пытайтесь хранить NI ₃ или ограничивать каким-либо образом, и не поддавайтесь искушению увеличить масштаб или отклониться от процедуры.
• Все этапы приготовления должны производиться в вытяжном шкафу, и вы должны носить защитную маску и перчатки.
• Концентрированный раствор аммиака вызывает коррозию, а йод вреден; оба могут обжечь кожу. Аммиак токсичен при вдыхании и, подобно парам йода, раздражает органы дыхания и глаза, а 5 М раствор NaOH вызывает коррозию. Утилизируйте все продукты в раковине в вытяжном шкафу с большим количеством воды.
• Если вы оставляете NI ₃  сохнуть на ночь, убедитесь, что на запертой двери классной комнаты размещены таблички, препятствующие проникновению посторонних. Вытяжной шкаф может некоторое время не использоваться для других целей. Студенты и сотрудники должны быть предупреждены об этом.
• Демонстратору необходимы наушники, а учащиеся должны закрывать уши и носить защитные очки.

  No related posts.