ГІДРАЗИН

ГІДРАЗИН (N₂H₄) — сполука типу пероксидів. Атоми нітрогену в молекулі сполучені між собою одним двоелектронним ковалентним зв’язком, довжина та енергія якого відповідно дорівнюють 0,145 нм і 201 кДж. Молекула Г. полярна (μ = 0,62Ч10^–29 КлЧм).

Молекули Г. сполучені між собою водневим зв’язком. Г. — безбарвна, гігроскопічна рідина, що димить на повітрі, із запахом аміаку; Т_пл = 2 °С, Т_кип = 113,5 °С, густина 1,0083 г/см³ (при 20 °С); розчиняється у воді, нижчих спиртах, амінах; не розчиняється у вуглеводнях та інших органічних розчинниках; з водою утворює азеотропну суміш (Т_кип = 120,1 °С, 71,5% Г.). Водні розчини Г. виявляють основні властивості ( = 9,3·10^–7). Г. був вперше одержаний Т. Курціусом у 1887 р. Отримують Г. дією на водний розчин аміаку натрію гіпохлориту (метод Рашига). При цьому як проміжний продукт утворюється хлорамін NH₂Cl:

NH₃ + NaOCl = NH₂Cl + NaOH

NH₂Cl + NH₃ = H₂N–NH₂ + HCl

NaOH + HCl = NaCl + H₂O.

Для запобігання побічним реакціям та досягнення максимального виходу Г. у реакційну суміш додають клей або желатин (до 0,2%). У промисловості Г. одержують за схемою:

CО(NH₂)₂ + NaOCl + 2NaOH = N₂H₄ + NaCl + Na₂CO₃ + H₂O.

В обох методах NaOCl можна замінити на третинний бутилгіпохлорит. Кожен атом нітрогену в молекулі Г. містить неподілену пару електронів. Тому Г. може утворювати два ковалентні зв’язки за донорно-акцепторним механізмом. Г. з кислотами утворює солі гідразинію: [N₂H₅]Cl, [N₂H₆]Cl₂, [N₂H₆]SO₄. Г. — ендотермічна сполука; теплота утворення ΔН^о_298(Р) = 56 кДж/моль. При нагріванні до T 200–300 °С розкладається (диспропорціонує) на N₂ і NH₃. З повітрям та киснем утворює вибухові суміші; безводний Г. самозаймається при контакті з азбестом, вугіллям, оксидами Hg, Fe, Cu та ін. Рідкий Г. не чутливий до тертя, удару, детонації. У зв’язку з тим, що нітроген у сполуці знаходиться в проміжному ступені окиснення (–2), Г. виявляє окисно-відновну двоїстість із перевагою відновної активності:

5N₂H₄ + 4KMnO₄ + 6H₂SO₄ = 5N₂ + 4MnSO₄ + 2K₂SO₄ + 16H₂O

N₂H_4(р) + O_2(г) = N_2(г) + 2H₂O_(р)

ΔН= –622 кДж.

Відновити Г. до NH₃ можна лише сильними відновниками (Zn²⁺, Sn²⁺ та ін.).

Г. безводний характеризується високим показником діелектричної проникності (ε = 53 при T 20 °С), завдяки чому розчиняє велику кількість неорганічних солей — електролітів.

Використовують Г. в органічному синтезі, виробництві пластмас, гуми, інсектицидів, вибухових речовин, як компонент рідкого ракетного палива. У фармацевтичній практиці використовують Г. гідрат N₂H₄·H₂O як відновник, а також для одержання біологічно активних похідних карбонових кислот. Деякі органічні похідні Г. використовують як протитуберкульозні препарати (фтивазид, салюзид, тибон, ПАСК та ін.). Г. — токсична речовина, ГДК у повітрі становить 0,0001 мг/л. Г. та його водні розчини подразнюють шкіру, в пароподібному стані — носоглотку, зумовлюють погіршення зору (до повної втрати). Г. викликає зміни в печінці (жирове переродження), а також у крові, збільшує окиснення глюкози й тим самим знижує її вміст. Такі зміни в поєднанні зі збудженням ЦНС призводять до смерті.

БМЭ. — М., 1974. — Т. 5; Брикун И.К., Козловский М.Т., Никитина Л.В. Гидразин и гидроксиламин и их применение в аналитической химии. — Алма-Ата, 1967.