一氮化三碘
一氮化三碘,化學式NI3,是一種碲球上很不穩定的物質,極易爆炸,所以地球人常用來作死實驗,目前人類尚未製得純一氮化三碘,由於氮的電負性比碘大很多,所以一氮化三碘的氮為-3價,碘為+1價,因此地球人的叫法不太準確,可能是為了省字數(參照疊氮化氟)。在地球上,人們用濃氨水和碘的酒精溶液製備少量六氨合一氮化三碘,但是不能得到純品NI3,方程式如下:
3I2 + 10NH3 <--> NI3·6NH3↓ + 3NH4I
超理性質
在銻星和鹵素星系中,由於銻場作用,一氮化三碘的穩定性大大提升,純品的一氮化三碘便得以製備和研究。實驗室可以用過量氯化碘和氨氣反應來製備少量一氮化三碘(氨解反應):
3ICl+NH3=可逆=NI3+3HCl
但是最常用的製取方法時直接合成法
N2 + 3I2 =發功= 2NI3
一氮化三碘中碘處於中間價態+1價,所以既有氧化性也有還原性,而-3價氮有還原性。所以NI3有比較強的還原性。在空氣中易被氧氣和氟氣氧化為五氧化二碘和氮氣或五氟化碘/七氟化碘和三氟化氮:
4NI3+15O2==2N2+6I2O5
NI3+9F2==NF3+3IF5 (如果氟氣過量,也可以生成七氟化碘)
也可以被濃硝酸或者過氧化氫(酸性條件)氧化
12HNO3 + NI3 == 2HIO3 + NH4IO3 + 12NO2↑ + 3H2O
與酸性過氧化氫溶液反應主要得到氮氣和碘酸:
15H2O2 + 2NI3 == N2 + 12H2O + 6HIO3
也會得到少量碘醯胺和碘單質(碘單質會催化過氧化氫分解),碘醯胺是一種一元無機弱酸,與硫醯胺有相似之處,是碘星常用的分析試劑之一。
H2O2 + NI3 == IO2NH2 + I2
一氮化三碘有弱氧化性,可以和濃氫碘酸溶液發生反應生成碘單質:
NI3+4HI(濃)==NH4I+3I2
該反應中,75%的HI做還原劑,25%的HI做酸。
在酸性和中性條件下,NI3很難水解,但是在強鹼性條件下卻能迅速水解產生次碘酸鈉和氨,與NCl3類似,事實上次碘酸鈉會歧化分解,故總反應如下:
NI3 + 3NaOH == 2NaI + NaIO3 + NH3↑
一氮化三碘和氨氣一樣,也是路易斯鹼,可以結合氫離子或者碘正離子形成配合離子
HClO4 + NI3 == (NI3H)ClO4
I3AsF6 + NI3 == I2 + NI4AsF6
一氮化三碘的鹼性不強,所以只能和氫碘酸,氫砹酸,高氯酸及更強的酸配合,也只能和I3AsF6 ,I3SbF6,I3AuF6,(I3)10Cl10等物質中的碘正離子配合,和氯化碘,一氟化碘幾乎不能反應。