El nitrógeno es un elemento no metálico del decimoquinto grupo con símbolo N y número atómico 7. Es el gas incoloro e iNodero más abundante presente en la atmósfera terrestre. El nitrógeno comercial se produce a gran escala mediante destilación fraccionada de aire licuado. El nitrógeno se utiliza para fabricar fertilizantes, tintes, explosivos, conservación de alimentos y muchos otros procesos industriales.
¿Qué es la hidracina?
La hidracina es un compuesto inorgánico de fórmula molecular N 2 H 2 . También se le llama diazano, diamina e hidruro de nitrógeno. La hidracina es segura hasta que se encuentra en forma de hidrato de hidracina (N 2 H 4 . x H 2 O). Es un líquido transparente e incoloro que huele a amoníaco y es altamente reactivo y debe manipularse con mucho cuidado.
Estructura de la hidracina
La fórmula química de la hidracina es N 2 H 4 . Cada nitrógeno tiene 3 electrones de valencia de los cuales 2 son iones de hidrógeno aceptados y el otro electrón se usa en la formación de un enlace covalente simple entre dos átomos de nitrógeno individuales. El número total de pares de enlaces y pares solitarios en las moléculas de hidracina es 5 y 2 respectivamente.
Estructura de hidracina
Producción de Hidracina
Proceso Pechiney-Ugine-Kuhlmann: En este proceso, el amoníaco reacciona con el perrust de hidrógeno y forma hidracina y agua. La reacción involucrada se da a continuación:
2NH 3 + H 2 O 2 → N 2 H 2 + 2H 2 O
Proceso de Raschig: en este proceso, el amoníaco alcalino acuoso reacciona con el hipoclorito de sodio para formar hidracina, hidrrust de sodio y agua. La reacción involucrada es la siguiente:
2NH 3 + NaOCl → N 2 H 4 + NaCl + H 2 O
Propiedades de la Hidracina
Propiedades físicas de la hidracina:
- La fórmula química de la hidracina es N 2 H 4 .
- El peso molecular de la hidracina es de 32 g/mol.
- La densidad es igual a 1,02 g/cm 3 .
- La hidracina huele a amoníaco.
- La hidracina es un líquido incoloro, aceitoso y humeante.
- El punto de ebullición de la hidracina es de 114 °C.
- El punto de fusión de la Hidracina es de 2°C.
- El índice de refracción es 1,46.
Propiedades químicas de la hidracina
- La hidracina reacciona con ácidos y algunas sales metálicas y produce aquellos productos que se utilizan en el montaje de explosivos y fungicidas específicos.
- La hidracina reacciona con compuestos orgánicos y forma alquilhidrazinas.
- La combustión de hidracina en presencia de oxígeno produce gas nitrógeno y agua. Este es un proceso exotérmico y la reacción involucrada es la siguiente:
norte 2 h 4 + o 2 → norte 2 + 2h 2 o
- La hidracina reacciona con la cloramina para producir gas nitrógeno y cloruro de amonio. La reacción involucrada es la siguiente:
N 2 H 4 + 2NH 2 Cl → 2NH 4 Cl + N 2
Usos de la hidracina
- La hidracina se utiliza como propulsor en cohetes y muchos otros vehículos espaciales.
- La hidracina se utiliza como agente reductor.
- La hidracina se utiliza en la fabricación de fungicidas agrícolas.
- La hidracina se utiliza como agente preventivo de la corrosión en un reactor de agua de refrigeración.
- La hidracina se utiliza como precursor de los agentes espumantes.
- La hidracina se usa a veces a pequeña escala para producir gas nitrógeno.
- La hidracina se utiliza como agente espumante en la producción de espumas poliméricas.
Efectos nocivos y medidas de seguridad de la hidracina
La inhalación y la exposición a la hidracina tienen un impacto severo en los seres humanos. Provoca irritación de las vías respiratorias, picazón en los ojos y la piel. Necesitamos practicar ciertas medidas de seguridad, como usar una máscara para los ojos y guantes mientras manipulamos la hidracina. También se recomienda utilizar un respirador si es necesario. Usar un traje y botas de seguridad garantizará una buena seguridad.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: ¿Mencione algún método para producir hidracina?
Responder:
La reacción entre la cloramina y el amoníaco da como resultado la formación de hidracina y ácido clorhídrico. La reacción involucrada es la siguiente:
NH 2 Cl + NH 3 → H 2 NNH 2 +HCl
Pregunta 2: ¿Enumere los riesgos para la salud causados por la hidracina?
Responder:
La exposición continua a la hidracina puede afectar el sistema nervioso central y el sistema respiratorio. La exposición crónica a la hidracina puede causar daño renal y hepático. En ocasiones, también provoca irritación y picor en la piel y los ojos.
Pregunta 3: Explique cómo se usa la hidracina como combustible para cohetes.
Responder:
La hidracina se permite sobre un catalizador como el metal de iridio, sostenido por alúmina de gran superficie, lo que hace que se descomponga en amoníaco, gas nitrógeno e hidrógeno. La reacción involucrada es la siguiente:
norte 2 h 4 → norte 2 + 2 h 2
3N 2 H 4 → 4NH 3 + N 2
Estas reacciones son altamente exotérmicas y producen enormes volúmenes de gas caliente a partir de un pequeño volumen de líquido, lo que convierte a la hidracina en un combustible o propulsor de motor realmente competente.
Pregunta 4: Explique las características clave de la estructura molecular de la hidracina.
Responder:
- La distancia entre el enlace simple N y N es de 1,45 Å.
- Tiene conformación torpe.
- La barrera rotacional de la hidracina es el doble que la del etano.
- Cada subunidad H 2 N−N es piramidal.
Pregunta 5: Enumere algunos rasgos característicos de la hidracina.
Responder:
La hidracina es una sustancia venenosa altamente inestable que es incolora y huele a amoníaco. Tiene un punto de ebullición de 114 °C y un punto de fusión de 2 °C.
Pregunta 6: ¿Qué reacción tiene lugar cuando se agrega hidracina al agua?
Responder:
La hidracina reacciona con el agua para producir sales de hidrazinio. Las reacciones involucradas son las siguientes:
N 2 H 4 + H 2 O ⇌ N 2 H 5 + + OH –
N2H5+ + H2O ⇌ N2H6 2+ + OH –
Pregunta 7: ¿Qué reacciones tienen lugar cuando la hidracina reacciona con un exceso de oxígeno?
Responder:
La hidracina reacciona con el exceso de oxígeno para producir monrust de nitrógeno y dirust de nitrógeno. Las reacciones involucradas son las siguientes:
N2H4 + 2O2 → 2NO + 2H2O _ _
N2H4 + 3O2 → 2NO2 + 2H2O _ _ _ _
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por akankshareddyalluri y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA