ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Водные растворы гидразина. Гидразин-гидрат из "Гидразин" Физические свойства. Безводный гидразин при нормальных условиях представляет собой бесцветную дымящую на воздухе жидкость. Это вещество гигроскопично, поглощает воду и диоксид углерода. Молекулярная масса гидразина 32,045. [c.8] Плотность твердого гидразина выше плотности жидкого. Например, при минус 5°С она равна 1,146 г/см [4]. [c.8] Температура плавления гидразина по данным различных авторов лежит в пределах 1,4+2,0°С. Разброс значений в основном обусловлен разной степенью чистоты гидразина. Температура плавления чистого гидразина составляет 1,54 0,1 °С. [c.8] Гидразин кипйт при температуре 113,5°С. Высокая температура кипения свидетельствует о том, что в жидком гидразине молекулы ассоциированы за счет образования водородных связей. Ассоциация молекул гидразина в парах не наблюдается. [c.9] В табл. 1 и 2 представлены некоторые свойства гидразина. [c.9] Энтальпия и энтропия плавления гидразина соответственно равны 12,65 кДж/моль и 46,07 Дж/(моль-К). Энтальпия кипения при 98,1 кПа равна 40,60 кДж/моль, энтропия кипения— 105,02 Дж/(моль-К) [7]. [c.9] Термодинамические характеристики гидразина в идеальном газовом состоянии для температур 293,15— 6000 К приведены в работе [8] и для более узкого температурного предела — [7]. Некоторые термодинамические функции гидразина указаны в табл. 3. [c.10] Таким образом, продуктами диссоциации гидразина при температурах 1000—6000 К и давлении 0,1 —10 МПа в основном являются водород и азот, причем при 1000—3000 К преобладает молекулярный водород, а при 6000 К — атомный водород. [c.11] Из данных табл. 4 следует, что энергия диссоциации гидразина на два амино-радикала и энергия связи азот — азот значительно ниже средней энергии одной из тройной связи в молекуле азота. [c.12] Зная энергию диссоциации молекулы гидразина на атомы, можно рассчитать среднюю энергию связи водород—азот в молекуле гидразина. Полученное таким образом для 298 К значение, равное 356 кДж/моль, значительно ниже энергии связи в молекуле аммиака. Относительно невысокие значения энергии связи азот — водород и азот — азот в молекуле гидразина обусловливают его высокую химическую активность. [c.12] Радикал КгНг также термодинамически мало устойчив, разложение его на азот и водород сопровождается значительным тепловым эффектом. [c.13] Как видно из данных табл. 4, энергия отрыва третьего атома водорода от молекулы гидразина весьма велика и близка к энергии отрыва первого атома водорода. Можно ожидать, что окисление гидразина с одноэлектронным переходом будет протекать сложнее, чем окисление с двухэлектронным переходом. Радикал МгН крайне мало устойчив и может самопроизвольно разлагаться даже с образованием ато много водорода. [c.13] При растворении кислот в гидразйне образуются соли гидразония. В гидразине растворимы многие кислоты, в том числе карбоновые [5, с. 195]. [c.15] Однако растворимость многих солей в гидразине очень мала. Сульфаты, карбонаты и сульфиды, как правило, нерастворимы или мало растворимы в гидразине [5, с. 195]. [c.15] Безводный гидразин очень слабо проводит электрический ток. Удельная электропроводность безводного гидразина равна 1,1-10 См-см- при 0 °С и (2,3—2,8) X ХЮ См-СМ при 25 °С [3]. [c.15] При растворении в гидразине электролитов последние диссоциируют почти нацело, поэтому растворы электролитов в гидразине имеют достаточно высокую электропроводность, близкую к электропроводности водных растворов (табл. 5). [c.15] Следует также заметить, что в отличие от ионов гидроксония ионы гидразония не обладают аномально высокой подвижностью, что свидетельствует об обычном механизме переноса электричества этими ионами. [c.16] Важным показателем взаимодействия растворителей с ионами являются электродные потенциалы в растворах этих растворителей. Разность электродных потенциалов в гидразине и воде невелика у щелочных металлов и кальция и достигает больших значений у меди (1,22 В) и водорода (0,92 В). Кадмий, цинк и свинец занимают промежуточное положение между медью и водородом [13]. Как известно, разность лотенциалов в различных растворителях определяется в первую очередь разностью диэлектрических проницаемостей и энергий сольватации. Так как диэлектрические проницаемости гидразина и воды мало различаются, то основной причиной различия электродных потенциалов в гидразине и воде может быть разность энергий сольватации. На значение электродного потенциала при взаимодействии гидразина с ионами металлов и водорода влияет образование комплексных ионов. [c.16] Полярный характер молекулы гидразина обуславливает и некоторые особенности растворения его в других растворителях. Гидразин нерастворим или мало растворим в органических неполярных растворителях и растворяется в воде, спиртах, аммиаке, аминах и других полярных растворителях, смешивается в любых соотношениях с метанолом и этанолом. С увеличением содержания метанола или этанола понижается температура замерзания, а также уменьшается плотность и поверхностное натяжение спиртово-гидразиновых смесей. Добавление спирта к гидразину повышает стабильность последнего. Например, смесь, содержащая 63% (масс.) гидразина и 37% этанола, хранится в стеклянном сосуде без потерь более одного года, в то время как потери чистого гидразина составляют 1% за 11 дней [16]. [c.17] Химические свойства. Безводный гидразин имеет высокую химическую активность. Например, константа скорости реакции метил-радикала СНз при 150 °С с гидразином в 20000 раз выше, чем с метаном и в 400 раз выше, чем с аммиаком [17]. [c.17] Вернуться к основной статье