Нитрат тригидразинникеля(II)

Нитра́т тригидрази́нни́келя(II) (никель гидразин нитрат) — комплексное соединение никеля, гидразина и нитрат-ионов. Обладает взрывчатыми свойствами.

Физические свойства

Нитрат тригидразинникеля(II) представляет собой твёрдое вещество яркого сиреневого цвета. Обладает взрывчатыми свойствами, находится между инициирующими и бризантными взрывчатыми веществами, что делает возможным использование вещества в детонаторах. По отношению к иными взрывчатым веществам, например, азиду свинца, имеет в десятки раз большую устойчивость к трению.

Нерастворим в воде, этаноле, изопропаноле и диэтиловом эфире.

Химические свойства

Теоретической реакцией внутримолекулярного окисления-восстановления выступает восстановление никеля(II) до никеля(0) и конпропорционирование азота до N₂:

$[\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3](\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{t}}{\to }\mathrm{N}\mathrm{i}+4\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow +6\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\uparrow +\mathrm{Q}$

Реакция разложения сопровождается взрывом. Прохождение именно вышеуказанной реакции доказывается выделением никелевой пыли при взрыве.

Вещество растворяется в концентрированной азотной кислоте с образованием синего или зелёного раствора, что, по-видимому, связанно с сильным протонированием лиганда:

$[\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3](\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+6\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+3[\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{N}-\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}](\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2^{-}$

Безопасное уничтожение вещества может быть достигнуто растворением его в азотной кислоте и последующим окислением гидразина. Для полноты реакции подходят лишь наиболее активные и сильные окислители, например, перманганаты, дихроматы, хлор (реакции для простоты указаны для чистого гидразина N₂H₄, однако в растворе на самом деле находятся различные протонированные формы):

$2\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4+16\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶4\mathrm{C}\mathrm{r}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_3+14\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow +4\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

$5\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4+4\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+12\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶4\mathrm{M}\mathrm{n}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+5\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow +4\mathrm{K}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+16\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Запись реакций с самим соединением:

$[\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3](\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+16\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶3\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow +4\mathrm{C}\mathrm{r}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_3+4\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+14\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

$5[\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3](\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+12\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+36\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶15\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\uparrow +12\mathrm{M}\mathrm{n}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+12\mathrm{K}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+5\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+48\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

О полноте прохождения реакции можно судить по прекращению выделения азота.

Получение

Нитрат тригидразинникеля(II) получается при смешивании нагретых водных растворов нитрата никеля(II) и гидразина:

$\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\stackrel{65{\phantom{A}}^o\mathrm{C}}{\to }[\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3](\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2\downarrow$

А также при смешивании растворов, содержащих свободные ионы Ni²⁺, NO₃^-, и гидразин. Полученный таким образом препарат имеет талькоподобный вид. Свободные кислоты в растворе до некоторых концентрации почти не мешают прохождению реакции. Добавление некоторого количества декстрина (от 0.1 до 1% масс.) позволяет увеличить насыпную плотность с 0.9 г/см³ до 1.2 г/см³.

Безопасность

Опасность вещества исходит из взрывоопасности и ядовитости. Вещество взрывоопасно, однако не чрезвычайно чувствительно. Находится на границе бризантных и инициирующих ВВ. Восприимчиво к ударам, поджогу, искрам. Соединения никеля и никелевая пыль считаются соединениями I класса опасности по ГОСТ 12.1.007—76 (чрезвычайно опасное вещество). Газовая смесь, образующаяся при взрыве смертельно ядовита, канцерогенна.