三氮硫酸

三氮硫酸，化学式H₃SN₃，是一种很稀有的含氮酸。

三氮硫酸的结构

合成

在较强的锑场中，叠氮化钠和硫代硫酸钠反应生成三氮硫酸钠：3NaN₃ + Na₂S₂O₃ = Na₃SN₃ + Na₂SO₃ + 3N₂。加入盐酸就得到三氮硫酸

锑场强度不够则会发生副反应：2NaN₃ + Na₂S₂O₃ = Na₂SO₃ + 3N₂ + Na₂S

这个反应实际上体现了氮元素的强非金属性。

结构

在液相的三氮硫酸分子中，硫原子采取sp3杂化，6个价电子成对地占据3个杂化轨道，并于氮原子的空sp3杂化轨道形成σ键。由于硫原子有一个空的sp3杂化轨道，因此三氮硫酸是一种路易斯酸。液态三氮硫酸通常形成二聚体，即两个分子各有一个氮原子上的孤电子对填入对方的硫原子上的空轨道。

性质

三氮硫酸在室温下是固体，加热到37℃融化成极其粘稠的液体（这是因为存在大量分子间氢键），有类似浓硫酸的刺鼻气味，但没有氨的味道。

三氮硫酸是非氧化性酸，一般情况下不体现氧化性也不体现还原性。酸性不强，pKa₁介于磷酸和硫酸之间。碱性极弱，在氟化氢中可以形成盐。

无机

低浓度的三氮硫酸和银氨溶液反应产生Ag₃SN₃沉淀，高浓度时沉淀溶解并变成Ag(H₃SN₃)₂⁺离子。和其他铜族元素也发生这样的反应。

和氨水反应生成三氮硫酸氢二铵沉淀，在氨气气流中干燥这个沉淀可以得到三氮硫酸三铵。

和氯化碘反应产生三氮硫酸碘，这个物质加热后会爆炸（和NI₃一样），但不知道产物是什么。

有机

三氮硫酸碘和碘化烃基汞反应可制取三烃基三氮硫酸，比如甲基、环丙基、苯基。和硫酸酯不同，它们很难水解。

和醛接触后会变白然后逐渐固化，形成一种类似塑料的物质。

其他

三氮硫酸的重金属盐在紫外线照射下分解，可用于制作特殊金属材料，比如一硫化三银、二硫化三汞。

实际上，分解过程中只有氮元素变成氮气离去。