一氮化三碘
一氮化三碘,化学式NI3,是一种碲球上很不稳定的物质,极易爆炸,所以地球人常用来作死实验,目前人类尚未制得纯一氮化三碘,由于氮的电负性比碘大很多,所以一氮化三碘的氮为-3价,碘为+1价,因此地球人的叫法不太准确,可能是为了省字数(参照叠氮化氟)。在地球上,人们用浓氨水和碘的酒精溶液制备少量六氨合一氮化三碘,但是不能得到纯品NI3,方程式如下:
3I2 + 10NH3 <--> NI3·6NH3↓ + 3NH4I
超理性质
在锑星和卤素星系中,由于锑场作用,一氮化三碘的稳定性大大提升,纯品的一氮化三碘便得以制备和研究。实验室可以用过量氯化碘和氨气反应来制备少量一氮化三碘(氨解反应):
3ICl+NH3=可逆=NI3+3HCl
但是最常用的制取方法时直接合成法
N2 + 3I2 =发功= 2NI3
一氮化三碘中碘处于中间价态+1价,所以既有氧化性也有还原性,而-3价氮有还原性。所以NI3有比较强的还原性。在空气中易被氧气和氟气氧化为五氧化二碘和氮气或五氟化碘/七氟化碘和三氟化氮:
4NI3+15O2==2N2+6I2O5
NI3+9F2==NF3+3IF5 (如果氟气过量,也可以生成七氟化碘)
也可以被浓硝酸或者过氧化氢(酸性条件)氧化
12HNO3 + NI3 == 2HIO3 + NH4IO3 + 12NO2↑ + 3H2O
与酸性过氧化氢溶液反应主要得到氮气和碘酸:
15H2O2 + 2NI3 == N2 + 12H2O + 6HIO3
也会得到少量碘酰胺和碘单质(碘单质会催化过氧化氢分解),碘酰胺是一种一元无机弱酸,与硫酰胺有相似之处,是碘星常用的分析试剂之一。
H2O2 + NI3 == IO2NH2 + I2
一氮化三碘有弱氧化性,可以和浓氢碘酸溶液发生反应生成碘单质:
NI3+4HI(浓)==NH4I+3I2
该反应中,75%的HI做还原剂,25%的HI做酸。
在酸性和中性条件下,NI3很难水解,但是在强碱性条件下却能迅速水解产生次碘酸钠和氨,与NCl3类似,事实上次碘酸钠会歧化分解,故总反应如下:
NI3 + 3NaOH == 2NaI + NaIO3 + NH3↑
一氮化三碘和氨气一样,也是路易斯碱,可以结合氢离子或者碘正离子形成配合离子
HClO4 + NI3 == (NI3H)ClO4
I3AsF6 + NI3 == I2 + NI4AsF6
一氮化三碘的碱性不强,所以只能和氢碘酸,氢砹酸,高氯酸及更强的酸配合,也只能和I3AsF6 ,I3SbF6,I3AuF6,(I3)10Cl10等物质中的碘正离子配合,和氯化碘,一氟化碘几乎不能反应。