Derivați ai amoniacului
Doi dintre cei mai importanți derivați ai amoniacului sunt hidrazina și hidroxilamina.
Hidrazină
Hidrazina, N 2 H 4, este o moleculă în care un atom de hidrogen în NH 3 se înlocuiește cu o -NH 2 grup. Compusul pur este un lichid incolor care fumează cu un miros ușor similar cu cel al amoniacului. În multe privințe, seamănă cu apa în proprietățile sale fizice. Are un punct de topire de 2 ° C (35,6 ° F), un punct de fierbere de 113,5 ° C (236,3 ° F), o constantă dielectrică ridicată (51,7 la 25 ° C [77 ° F]) și o densitate de 1 gram pe cm cub. La fel ca în cazul apei și a amoniacului, forța intermoleculară principală este legarea de hidrogen.
Hidrazina este cel mai bine preparată prin procedeul Raschig, care implică reacția unei soluții apoase de amoniac alcalin cu hipoclorit de sodiu (NaOCl). 2NH 3 + NaOCl → N 2 H 4 + NaCI + H 2 reacția OThis este cunoscută în două etape principale. Reacționează amoniac rapid și cantitativ cu ioni de hipoclorit, OCL -, la cloramină produse, NH 2 CI, care reacționează în continuare cu mai amoniac și bază pentru a produce hidrazină. NH 3 + OCI - → NH 2 Cl + OH -
NH 2 Cl + NH 3 + NaOH → N 2 H 4 + NaCI + H 2 oin acest proces există o reacție dăunătoare care are loc între hidrazină și cloramină și care pare să fie catalizată de ioni de metale grele, cum ar fi Cu 2+. La acest procedeu se adaugă gelatină pentru a epura aceste ioni metalici și pentru a suprima reacția laterală. N 2 H 4 + 2NH 2 Cl → 2NH 4 Cl + N 2 Când se adaugă hidrazină în apă, se obțin două săruri diferite de hidraziniu. Sărurile N 2 H 5 + pot fi izolate, dar sărurile N 2 H 6 2+ sunt în mod normal hidrolizate intens. N 2 H 4 + H 2 O ⇌ N 2 H 5 + + OH -
N 2 H 5 + + H 2 O ⇌ N 2 H 6 2+ + OH -
Hidrazina arde în oxigen pentru a produce azot gaz și apă, cu eliberarea unei cantități substanțiale de energie sub formă de căldură. N 2 H 4 + O 2 → N 2 + 2H 2 O + căldură Drept urmare, utilizarea majoră necomercială a acestui compus (și a derivaților lui de metil) este drept combustibil rachetă. Hidrazina și derivații săi au fost folosiți ca combustibili în rachete ghidate, nave spațiale (inclusiv navete spațiale) și lansatoare spațiale. De exemplu, modulul lunar programul Apollo a fost decelerat pentru aterizare și lansat de pe Luna, prin oxidarea unui amestec 1: 1 de metil hidrazină, H 3 CNHNH 2, și 1,1-dimetilhidrazină, (H 3 C) 2 NNH 2, cu tetraoxid de diazot lichid, N 2 O 4. Pentru aterizarea pe Lună au fost necesare trei tone de amestec de metilhidrazină și a fost necesară aproximativ o tonă pentru lansarea de pe suprafața lunară. Utilizările comerciale majore ale hidrazinei sunt ca agent de suflare (pentru a face găuri în cauciucul cu spumă), ca agent reducător, în sinteza substanțelor chimice agricole și medicinale, ca algicide, fungicide și insecticide și ca regulatori de creștere a plantelor.
