viernes, 26 de mayo de 2017

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 Azida de sodio

Estructura

La azida de sodio es un compuesto iónico. Dos formas cristalinas son conocidas, la rombohédrica y la hexagonal.2 3 Las formas del anión azida son muy similares, siendo simétricas. La distancia de las uniones N–N son de 18 1.18 Å. El ion Na+ tiene una geometría octahédrica. Cada azida está unida a tres iones de sodio, con tres uniones Na-N por cada nitrógeno terminal.4

Preparación

El método de síntesis más común es el proceso "Wislicenus" que tiene dos etapas y comienza con amoníaco. En el primer paso el amoníaco se convierte en Amiduro de sodio:
2 Na + 2 NH3 → 2 NaNH2 + H2
El amiduro de sodio es posteriormente combinado con óxido nitroso:
2 NaNH2 + N2O → NaN3 + NaOH + NH3
Estas reacciones son las que se usan a nivel industrial, que produjeron 250 toneladas en el año 2004, aunque se fue incrementando con el tiempo por la demanda surgida de la producción de airbags para automóviles.5

Método de laboratorio

Curtius y Thiele desarrollaron otro método donde un ester de nitrito se convierte en azida de sodio con el uso de Hidracina. Este método es óptimo para la producción de azida de sodio en el laboratorio:
2 NaNO2 + 2 C2H5OH +H2SO4 → 2 C2H5ONO + Na2SO4 + 2 H2O
C2H5ONO + N2H4-H2O + NaOH → NaN3 + C2H5OH + 3 H2O
Alternativamente esta sal se puede preparar mediante la reacción entre nitrato de sodio con amida de sodio.6

Reacciones Químicas

El tratamiento de la azida de sodio con ácidos fuertes da ácido hidrazóico, que es extremadamente tóxico:
H+ + N
3
HN
3
Las soluciones acuosas contienen una cantidad ínfima de Azida de hidrógeno, cuya formación es explayada por esta ecuación:
N
3
+ H
2
O
está en equilibrio con HN
3
+ OH (K = 10−4.6)
La azida de sodio se puede neutralizar con una solución de ácido nitroso :7
2 NaN3 + 2 HNO2 → 3 N2 + 2 NO + 2 NaOH

Usos

Automóviles y Aviación

Los airbags de generaciones viejas contenían mezclas de oxidantes y azida de sodio junto con acelerantes y catalizadores de la reacción. Un dispositivo electrónico detona la mezcla dando lugar a esta reacción:
2 NaN3 → 2Na + 3 N2
La misma reacción ocurre al calentar la sal a aproximadamente 300 °C. El sodio formado por su descomposición es peligroso por sí mismo. En los airbags reacciona con nitrato de potasio y óxido de silicio para su neutralización. Esta reacción forma silicatos relativamente inocuos.8 Este compuesto también se usa para inflar los toboganes inflables de los aviones. Los airbags de última generación usan nitroguanidina u otros explosivos menos sensitivos.

Síntesis orgánica

En la industria este compuesto tiene pocas aplicaciones por su naturaleza explosiva. En el laboratiorio, este compuesto se usa en síntesis orgánica para introducir un grupo azida mediante el desplazamiento de haluros. El grupo azida puede ser convertido a una amina mediante reducción con SnCl2 en etanol o usando tanto hidruro de litio y aluminio o una fosfina, terciara, como trifenilfosfina. Este último método se conoce como la reacción de Staudinger, que también utiliza "Raney nickel" o con sulfuro de hidrógeno disuelto en piridina.
La azida de sodio es miuy versátil ya que puede preparar otros compuestos tales como azida de plata o azida de plomo, que se usan como explosivos.

Referencias


  • Número CAS

  • Error en la cita: Etiqueta <ref> inválida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas stevens

  • Plantilla:Wells1984

  • Pringle, G. E.; Noakes, D. E. (15 de febrero de 1968). «The crystal structures of lithium, sodium and strontium azides». Acta Crystallographica Section B 24 (2): 262-269. doi:10.1107/s0567740868002062.

  • Jobelius, Horst H.; Scharff, Hans-Dieter (1 de enero de 2000). Hydrazoic Acid and Azides. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 9783527306732. doi:10.1002/14356007.a13_193.

  • Plantilla:Holleman&Wiberg

  • Committee on Prudent Practices for Handling, Storage, and Disposal of Chemicals in Laboratories, Board on Chemical Sciences and Technology, Commission on Physical Sciences, Mathematics, and Applications, National Research Council (1995). «Disposal of Waste». Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals. Washington, DC: National Academy Press. p. 165. ISBN 0-309-05229-7.

    1. Betterton, E. A. (2003). «Environmental Fate of Sodium Azide Derived from Automobile Airbags». Critical Reviews in Environmental Science and Technology 33 (4): 423-458. doi:10.1080/10643380390245002.

    Enlaces externos

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