Azoturo

ione azoturo
	Struttura di Lewis
	Struttura 3D a sfere
Nome IUPAC
	ione triazoturo(1-)
Caratteristiche generali
Massa molecolare (u)	42,021 g/mole
Aspetto	colore bianco, inodore, solido cristallino.
Numero CAS	14343-69-2
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
	attenzione
Frasi H	---
Consigli P	---

I triazoturi,^[1] nome sistematico del nome comune "azoturi" (ambiguo) e impropriamente detti anche azidi (traduzione pedestre dall'inglese), sono composti salini binari formati dall'azoto con un metallo (M), di formula generale M(N₃)_n, oppure composti organici in cui il gruppo N₃ è unito ad un alchile o arile, di formula R-N₃. Il "triazoturo di idrogeno" (HN₃) è il nome sistematico dell'acido azotidrico (nome comune).^[1]

Struttura generale di un azoturo organico

N₃⁻ è un anione pressoché lineare isoelettronico con CO₂ e N₂O, con distanze di legame pari 116 pm.

Sintesi

Si ottengono facendo gorgogliare protossido d'azoto in ammoniuri alcalini fusi:

{\ce {2NaNH2 + N2O -> NaN3 + NaOH + NH3}}

Usi

Questo comportamento viene sfruttato nei detonatori militari (azoturo di piombo) e commerciali (capsule esplosive degli airbag), con il più comune azoturo di sodio; altri composti sono l'azoturo di mercurio o di argento.

L'azoturo di sodio (NaN₃) è un composto bianco, assai velenoso, usato nei laboratori come preservante di fluidi biologici (plasma, siero, diluizioni anticorpali ed altri campioni biologici contenenti proteine), poiché è dotato di proprietà battericide. Trova infine uso, come già accennato, come carica propellente negli airbag.

Un secondo uso applicativo riguarda la sintesi chimica; gli azoturi sono impiegati per inserire in una molecola la specie N^-. Recentemente è stato dimostrato che il composto azabicicloeptadiene^[2] (il cui anione per cessione dello N^- si trasforma in antracene) è molto meno pericoloso e agisce nello stesso modo in condizioni assai più favorevoli.

Sicurezza

L'anione azide è tossico per l'organismo umano, in quanto inibisce il complesso IV e di conseguenza la catena di trasporto degli elettroni nella fosforilazione ossidativa. Ha effetti simili a quelli dell'avvelenamento da cianuro (inibizione sintesi di ATP).

Composti come l'azoturo di sodio vengono scomposti in monossido di azoto dai globuli rossi, avviando un processo di avvelenamento.
A contatto con acidi, i sali azoturi si decompongono in acido azotidrico e idrogeno.
La maggior parte (soprattutto gli azoturi di metalli pesanti) sono molto sensibili sia al calore che a sollecitazioni meccaniche, ed in queste condizioni si decompongono ad alta velocità generando una deflagrazione o un'esplosione, pertanto la loro sintesi o stoccaggio richiede delle speciali precauzioni.

Formula del C₂N₁₄

L'azoturo di sodio non deve mai essere usato in reazioni in cui si utilizza diclorometano come solvente in quanto i due composti reagiscono formando il diazidometano, estremamente esplosivo.
Il 1-diazidocarbamoil-5-azidotetrazolo (C₂N₁₄) è uno dei composti più esplosivi e instabili conosciuti.

I ricercatori che lo hanno sintetizzato scrivono: La sensibilità di C₂N₁₄ è al di là delle nostre capacità di misura. Il più piccolo peso disponibile per test di urto e frizione ne provoca la decomposizione esplosiva... Durante la registrazione di spettri IR e Raman si sono verificate esplosioni per semplice esposizione a luce laser a bassa intensità.^[3]

L'azoturo di piombo, ad esempio, si decompone secondo la seguente reazione:

{\ce {PbN6 -> Pb + 3N2}}

Note

^ ^a ^b NEIL G. CONNELLY e TURE DAMHUS (a cura di), Nomenclature of inorganic chemistry: IUPAC recommendations 2005, Royal society of chemistry, 2005, p. 73, ISBN 978-0-85404-438-2.
^ Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 945
^ (EN) T. M. Klapötke, F. A. Martin e J. Stierstorfer, C₂N₁₄: An Energetic and Highly Sensitive Binary Azidotetrazole, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 50, n. 18, 2011, pp. 4227-4229, DOI:10.1002/anie.201100300.

Bibliografia

I. Bertini, F. Mani, Chimica inorganica, CEDAM, ISBN 88-13-16199-9

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[:0-1] NEIL G. CONNELLY e TURE DAMHUS (a cura di), Nomenclature of inorganic chemistry: IUPAC recommendations 2005, Royal society of chemistry, 2005, p. 73, ISBN 978-0-85404-438-2.

[2] Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 945

[3] (EN) T. M. Klapötke, F. A. Martin e J. Stierstorfer, C₂N₁₄: An Energetic and Highly Sensitive Binary Azidotetrazole, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 50, n. 18, 2011, pp. 4227-4229, DOI:10.1002/anie.201100300.

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