一氫化氮是化學式為NH的無機化合物。[2]像其他簡單的自由基一樣,它具有高反應性,因此壽命很短,是稀有的氣體。它的行為取決於其自旋多重性,即擁有三重態與單重態的基態 。
一氫化氮 | |
---|---|
IUPAC名 λ1-Azanylidene[1] | |
別名 | Aminylene Azanylene |
識別 | |
CAS號 | 13774-92-0 |
PubChem | 5460607 |
ChemSpider | 4574105 |
SMILES |
|
Gmelin | 66 |
ChEBI | 29339 |
性質 | |
化學式 | HN |
摩爾質量 | 15.01 g·mol−1 |
結構 | |
分子構型 | 直線形 |
熱力學 | |
ΔfHm⦵298K | 358.43 kJ mol−1 |
S⦵298K | 181.22 kJ K−1 mol−1 |
熱容 | 21.19 J K−1 mol−1 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
生產和性質
一氫化氮具有強的自旋分裂和弱的自旋-自旋相互作用,因此它不太可能經歷碰撞誘導的塞曼效應。[3] 可以使用分子束中的緩衝氣體負載來磁捕獲基態一氫化氮。
第一激發態(a1Δ)具有長的壽命,因為其躍遷到基態(X 3Σ-)的自旋禁阻。[4] [5]一氫化氮經歷了碰撞誘導的系間竄越 。 [6]
反應性
忽略氫原子,NH與卡賓(CH2 )和氧原子(O)是等電子體 ,並且具有可比的反應活性。 [4]可以通過激光誘導熒光 (LIF)檢測第一激發態。 LIF方法可檢測NH的消耗,產生和化學產物。其與一氧化氮 (NO)反應:
- NH + NO→N2 + ·OH
- NH + NO→N2O + ·H
命名
俗名nitrene是首選IUPAC名稱。 系統名稱λ1-azane 和有效IUPAC名稱hydridonitrogen,分別根據替代和附加命名法構建。
在適當的上下文中,根據取代的命名法,一氫化氮可以視為去除了兩個氫原子的氨,因此, azylidene可以用作上下文特定的系統名稱。 默認情況下,該名稱不考慮一氫化氮分子的自由基。 儘管在更具體的上下文中,它也可以命名為非自由基狀態,而雙自由基狀態稱為azanediyl 。
天體化學
從3358Å附近NH A3Π→X3Σ (0,0)吸收帶的高分辨高信噪比譜中,我們在向捲舌四和HD 27778方向的漫射雲中發現了星際NH。溫度約為30K(-243°C),有利於擴散雲中的NH有效地生成CN。 [8] [9] [10]
反應 | 速率常數 | 速率/[H2]2 |
---|---|---|
N + H− → NH + e− | ×10−9 1 | ×10−18 3.5 |
NH2 + O → NH + OH | ×10−13 2.546 | ×10−13 1.4 |
NH+ 2 + e− → NH + H |
×10−7 3.976 | ×10−21 2.19 |
NH+ 3 + e− → NH + H + H |
×10−7 8.49 | ×10−19 2.89 |
NH + N → N2 + H | ×10−11 4.98 | ×10−16 4.36 |
NH + O → OH + N | ×10−11 1.16 | ×10−14 1.54 |
NH + C+ → CN+ + H | ×10−10 7.8 | ×10−19 4.9 |
NH + H3+ → NH+ 2 + H2 |
×10−9 1.3 | ×10−19 3.18 |
NH + H+ → NH+ + H | ×10−9 2.1 | ×10−20 4.05 |
在漫射雲中,H-+N→NH+e-是主要的形成機制。接近化學平衡的重要NH形成機理是NH+
2和NH+
3離子與電子的重組。 根據漫射雲中的輻射場,NH2也有貢獻。
NH在漫射雲中被光解和光致游離破壞。 在稠密分子雲中,NH被與原子氧和氮的反應所破壞。O+和N+在瀰漫雲中形成OH和NH。NH參與生成N2,OH,H,CN+,CH,N,NH2+,NH+,作為星際介質。
據報道,NH在瀰漫的星際介質中存在,但在稠密的分子雲中卻沒有。 [14]檢測NH的目的通常是為了更好地估計NH的旋轉常數和振動能級。 [15] 還需要確定理論數據用以來預測產生N和NH的恆星以及其他殘留有痕量N和NH的恆星中的N和NH豐度。[16]使用NH以及OH和CH的旋轉常數和振動的電流值可以研究碳,氮和氧的豐度,而無需藉助3D模型氣氛進行全光譜合成。 [17]
參見
- 二酰亞胺 (二聚體)
參考文獻
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