一氫化氮
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
編輯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
編輯忽略氫原子，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]可以通過雷射誘導螢光 （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
編輯俗名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
編輯從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]
與天體化學有關的反應
編輯| 反應 | 速率常數 | 速率/[H2]2 |
|---|---|---|
| N + H− → NH + e− | 1×10−9 | 3.5×10−18 |
| NH2 + O → NH + OH | 2.546×10−13 | 1.4×10−13 |
| NH+ 2 + e− → NH + H |
3.976×10−7 | 2.19×10−21 |
| NH+ 3 + e− → NH + H + H |
8.49×10−7 | 2.89×10−19 |
| NH + N → N2 + H | 4.98×10−11 | 4.36×10−16 |
| NH + O → OH + N | 1.16×10−11 | 1.54×10−14 |
| NH + C+ → CN+ + H | 7.8×10−10 | 4.9×10−19 |
| NH + H3+ → NH+ 2 + H2 |
1.3×10−9 | 3.18×10−19 |
| NH + H+ → NH+ + H | 2.1×10−9 | 4.05×10−20 |
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
編輯- 二醯亞胺 （二聚體）
參考文獻
編輯- ^ IUPAC Red Book 2005
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
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