叠氮化钠

Template:Chembox 叠氮化钠，化学式NaN₃，无色六角形晶体，易溶于水和液氨。微溶于乙醇，不溶于乙醚。常温下稳定，高温分解。在撞擊下爆炸性分解：

$2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{N}\mathrm{a}+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow$

理论上每克叠氮化钠分解可以产生554毫升的氮气。

制法

用氨基钠与一氧化二氮反应而成：

$2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\uparrow$

用亚硝酸钠与联氨制备：

$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

用硝酸鈉與氨基鈉製備：

$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\uparrow$

性質

叠氮化钠在熱力學上不穩定，会在熔點附近發生分解反應，生成氮氣和鈉。

$2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{N}\mathrm{a}+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow$

它遇高熱或受碰撞會發生爆炸。

在水中溶解度較大（17℃時 42 g/100 mL），顯弱鹼性。與一些过渡金屬盐类或二硫化碳反應，生成爆炸性強的疊氮化合物。此外，也可以與酸發生反應，產生具有爆炸性和刺激性臭味的有毒氣體疊氮化氫。

疊氮離子的結構是直線型并存在共振結構，N-N原子間距離為1.15Å。

$\mathrm{N}{\phantom{A}}^{-}=\mathrm{N}{\phantom{A}}^{+}=\mathrm{N}{\phantom{A}}^{-}⟷\mathrm{N}\equiv \mathrm{N}{\phantom{A}}^{+}:\mathrm{N}{\phantom{A}}^{2-}⟷\mathrm{N}{\phantom{A}}^{2-}:\mathrm{N}{\phantom{A}}^{+}\equiv \mathrm{N}$

疊氮化钠的晶格疊氮化钠也是和疊氮化鋰一樣四方結構。

用途

• 水溶液可以使蛋白质变性，在生化分析中用于沉淀蛋白质；
• 叠氮化钠片是汽车安全气囊的主要成分，能在发生碰撞的时候分解产生大量氮气将气囊鼓起；
• 常用于有机合成用于制造有机叠氮化物中间体；
• 与醋酸铅反应可以得到叠氮化铅，叠氮化铅在军事上用来制造雷管。

毒性

叠氮化钠的溶液有剧毒，小鼠口服半致死量为27 mg/kg。