疊氮氣
疊氮氣(Azotegen),氮的一種同素異形體,是苯氮的同分異構體,屬於擬鹵素。
分子式N6,結構式N-=N+=N-N=N+=N-,由兩個疊氮基組成。
此物質不是超理物質,碲球人已製得,但只有在高壓或銻星環境下才穩定。
超理性質
銻星上,由於銻場和氮原子反應生成引力子,通過強大的引力,它使疊氮氣中間的兩個氮原子牢固地合在一起,因此疊氮氣的氧化性很弱(在碘和溴之間),可以和部分金屬反應生成疊氮化物(但是幾乎不放出能量),如:2Na+(N3)2==2NaN3。
在三銻化二銻的催化下,疊氮化氫分解能產生疊氮氣:2HN3=Sb2Sb3=H2+(N3)2。
和白磷混合發生爆炸性反應,生成一氮化磷:3P4+2(N3)2==12PN。
如果疊氮氣過量,可以生成更穩定的五氮化三磷:9PN + (N3)2 == 3P3N5
和砷也能發生類似的反應,但是反應緩慢且幾乎不放出能量。
疊氮氣像其他擬鹵素一樣可以被置換,除了在4MN3+O2==2M2O+6N2(M為鹼金屬)這個反應中。氧氣在這裡充當了催化劑,使疊氮氣變為氮氣。
在疊氮星上,由於強大的疊氮場,根據鉲鑭鋱物質場定律可以算出,此時中心兩個氮原子之間幾乎沒有引力場(銻場產生的引力子被抵消)
,此時,疊氮氣具有較強的氧化性(介於溴和氧氣之間),很容易和活潑金屬化合併放出熱量,和不活潑金屬緩慢反應放熱不明顯。
也可以氧化一氧化氮: 2NO + (N3)2 ==疊氮場== 2NON3
疊氮化亞硝酰的性質和氯化亞硝酰類似,可以自偶電離出疊氮根離子和亞硝酰正離子:NON3 ==可逆== NO+ + N3- 。
可以氧化碘單質生成一疊氮化碘或者三疊氮化碘。 I2 + (N3)2 ==疊氮場== 2IN3
I2 + 2(N3) ==疊氮場== 2I,(N3)3
也可以與水反應,和氯氣,氰氣類似
相關電極電勢:(N3)2 + 2e- + 2H+ ==銻場== 2HN3 +0.58V
(N3)2 + 2e- + 2H+ ==疊氮場== 2HN3 +1.195V
(N3)2 + 2e- + 2B(N3)3 ==疊氮場== 2B(N3)4- +1.37V
可以看出,在強路易斯酸和疊氮場的存在下,疊氮氣的氧化性甚至能與氯氣比肩!