氮化银

更新时间:2022-12-08 10:26

氮化银(Silver nitride)又称雷爆银,是一种无机化合物,分子式为Ag3N。看起来像金属的黑色固体。它不溶于冷水,但能被硝酸分解成为硝酸银和硝酸铵。1788年Derthollet用氨溶液处理氧化银制得氮化银。氧化银与氨水作用可以生成,氮化银用结晶法从氧化银的氨溶液中也可以制得纯的Ag3N。

理化性质

Ag3N为分子晶体。大于120摄氏度时爆炸分解。

黑色固体,能略溶于水、能溶于吡咯烷,溶液无色,显强碱性:

Ag3N + H2O ——→ OH- + (HAg3N)+

Ag3N + HN(CH2CH2)2——→(N(CH2CH2)2)- + (HAg3N)+(Ag3N为强路易斯碱)

具有氧化性,其溶液和其他金属单质反应生成氢氧化物或羟基络合物,同时生成Ag单质。

化学反应

3Ag2O+2NH3→2Ag3N+3H2O

氧化银暴露在潮湿的氨气中也能生成氮化银。

氧化银可以溶解在过量的氨水(1molAg∶4mol以上NH3)中生成氢氧化银氨溶液:

3Ag2O+12NH3+3H2O→6Ag(NH3)2OH

该溶液没有危险性。

如果银氨溶液因蒸发或加入强碱而失去氨,那么就会有氮化银从溶液中沉淀出来。这些具有爆炸性的沉淀呈黑色粒状或硬壳状,或沉积在容器壁上呈镜状。制银镜的溶液和杜伦试剂都特别容易产生Ag3N。把强碱加到含氨的氯化银(AgCl)溶液中也会产生Ag3N,也许其它的含氨银溶液亦如此。新鲜的Ag3N沉淀易溶于过量的氨水中,陈旧的氮化银沉淀则含有不定量的不溶于氨水的金属银。

干燥的氮化银是能够存在的最敏感的化合物之一、即使是非常轻微的触摸,甚至落下的一滴水所产生的冲击也能使它爆炸。它的爆炸力与它按下式分解时能够释放出能量有关。

2Ag3N→6Ag+N2

氮化银在贮藏时也按上式缓慢地分解,因此,不受干扰的氮化银沉淀不会自行爆炸,放置足够长的一段时间以后,其爆炸性将尽失。

可以预料,销毁氮化银沉淀最好是在原容器中加入稀氨水(2mol·L-1)或碳酸铵浓溶液,这两种溶液都能溶解氮化银并使之转变为无爆炸性的银氨溶液。为了慎重起见,加这两种溶液时应尽最靠近沉淀物,同时还应穿戴好护眼和防溅用具,因为任何扰动都有可能引起氮化银爆炸。潮湿的氮化银很难传爆,因此,用这两种水溶液处理氮化银沉淀可以使潜在的危险性有所减少。

其他

一般来说,用过量的氨水制备银氨溶液、防止所得溶液失去氨、及时处理用过的的和剩余的银试剂,基本上可以避免生成危险的Ag3N。回收多余银试剂中的银,一个既安全又简单易行的方法是先在银试剂中加入氯化钠(NaCl)浓溶液、然后再作进一步的处理。

相关扩展

氮化银(Ag3N)和叠氮化银(AgN3)

氮化银由银蒸气同氨在1550K反应制得;用结晶法从氧化银的氨溶液中也可以制得纯的Ag3N,它不溶于冷水,但能被硝酸分解成为硝酸银和硝酸铵,盐酸和硫酸也能发生类似反应。加入氰化钾溶液时,则分解且释出氨。

Ag3N+6CN-+3H2O—→3(Ag(CN)2)- +3OH-+NH3

氮化银比叠氮化银更容易猛烈爆炸,当温度高于140℃时,它会自发进行爆炸,并对震动或摩擦非常敏感,甚至在水中它对撞击也是灵敏的。

叠氮化银是白色沉淀,它由叠氮酸HN3,与硝酸银溶液反直制得,反应非常灵敏,可以用来检验溶液中少于百万分之一的HN3,另外联胺亦可从硝酸银溶液中沉淀出AgN3,叠氮化银溶于稀硝酸,但不溶于碱溶液和氮化银一样,它是一个很强烈的爆炸物质。当温度高于250 ℃时,它分解放出氮,在300℃时,就发生剧烈爆炸。它感光分解为单质的作用较灵敏(比卤化银差),易被照相显影剂还原。它与溴反应迅速,生成溴化银和氮。 2AgN3+Br2—→2AgBr+3N2

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