Hydrazyna

Hydrazyna, diazan, N
2H
4 – nieorganiczny związek chemiczny zbudowany z dwóch połączonych ze sobą wiązaniem N−N grup aminowych. Jest to silnie trująca, bezbarwna, łatwopalna, żrąca, higroskopijna ciecz, dymiąca na powietrzu^[1].

Hydrazyna

Próbka hydrazyny
Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) podst. diazan Inne nazwy i oznaczenia hydrazyna
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	N2H4
Inne wzory	H 2N−NH 2
Masa molowa	32,05 g/mol
Wygląd	lekko oleista, bezbarwna, higroskopijna ciecz, dymiąca na powietrzu[1] o silnym zapachu amoniaku[2]
Identyfikacja
Numer CAS	302-01-2 13464-97-6 (monoazotan) 5341-61-7 (dichlorowodorek) 634-62-8 (winian) 7803-57-8 (monohydrat)
PubChem	9321
SMILES NN
InChI InChI=1S/H4N2/c1-2/h1-2H2 InChIKey OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 1,0036 g/cm³[3]; ciecz 1,0030 g/cm³ (monohydrat)[3]; ciecz Rozpuszczalność w wodzie bez ograniczeń[2] w innych rozpuszczalnikach bardzo dobrze w etanolu i metanolu[3] Temperatura topnienia 1,54 °C[3] −51,7 °C (monohydrat)[3] Temperatura wrzenia 113,55 °C[3] 119 °C (monohydrat)[3] Punkt krytyczny 380 °C[4]; 14,7 MPa[4] Kwasowość (pKa) pKBH+ 8,1[5] Współczynnik załamania 1,470 (22 °C)[6] Lepkość 0,876 mPa·s (25 °C)[7] 0,628 mPa·s (50 °C)[7] 0,480 mPa·s (75 °C)[7] 0,384 mPa·s (100 °C)[7] Napięcie powierzchniowe 66,39 mN/m[8]
Budowa Moment dipolowy (1,75 ± 0,09) D[9]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2024-11-14] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanego źródła[10] Niebezpieczeństwo Zwroty H H226, H301+H311, H314, H317, H330, H350, H410 Zwroty P P210, P273, P280, P303+P361+P353, P304+P340+P310, P305+P351+P338 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[11] 4 4 3   Temperatura zapłonu 38 °C[12] Granice wybuchowości 5–100%[12] Numer RTECS MU7175000 Dawka śmiertelna LD50 16,5 mg/kg (pies, domięśniowo)
Podobne związki
Podobne związki	difosfina, amoniak, hydroksyloamina, nadtlenek wodoru
Pochodne	fenelzyna, dimetylohydrazyna, hydrazydy
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Budowa cząsteczki

Cząsteczka hydrazyny zbudowana jest z dwóch połączonych ze sobą identycznych grup aminowych. Pomimo tego wykazuje ona duży moment dipolowy (1,85 D w fazie gazowej), co świadczy o tym, że występuje ona głównie w konformacji gauche, w której obie grupy aminowe są skręcone o ok. 90–95° w stosunku do symetrycznej konformacji naprzeciwległej^[13].

Otrzymywanie

Hydrazynę otrzymuje się poprzez utlenianie amoniaku podchlorynami^[1]:

NH
3 + NaClO → NH
2Cl + NaOH

NH
2Cl + NH
3 + NaOH → N
2H
4 + NaCl + H
2O

Właściwości

Wodne roztwory hydrazyny mają charakter słabo zasadowy^[1]:

Stała dysocjacji w 25 °C^[14]:

K_b = 1,3×10⁻⁶

pK_BH+
= 8,1

Jest więc zasadą około dziesięciokrotnie słabszą od amoniaku (K_b = 1,78×10⁻⁵; pK_BH+
9,25).

Stała dysocjacji pK_b dla innych temperatur^[15]:

	25 °C	50 °C	100 °C	200 °C	300 °C
pKb	6,005	5,842	5,693	5,813	6,434

Zastosowanie

Zbiornik z hydrazyną przygotowaną jako paliwo dla sondy MESSENGER

Hydrazyna znajduje zastosowanie jako paliwo rakietowe. Jest używana również do napędzania okrętów podwodnych. Stosuje się ją także jako surowiec w syntezie organicznej, jest reduktorem, a także odczynnikiem do wykrywania aldehydów, ketonów i cukrów^[1].

Jest odczynnikiem do sekwencjonowania DNA metodą Maxama-Gilberta. Używana razem z piperydyną zrywa DNA przy cytozynie, natomiast z piperydyną i chlorkiem sodu zrywa DNA przy tyminie^[16].

Zagrożenia

W badaniach na zwierzętach wykazuje właściwości rakotwórcze (wchłania się również przez skórę). Hydrazyna i jej pochodne to silne reduktory. Związek ten w obecności utleniaczy może gwałtownie wybuchnąć. Ryzyko wybuchu występuje także w obecności metali^[17].

Jest łatwopalna i żrąca, jest również silną trucizną^[1].