Hydraziniumsulfat

Strukturformel
Struktur von Hydraziniumsulfat
Allgemeines
Name Hydraziniumsulfat
Andere Namen
  • Hydrazinsulfat
  • Hydrazoniumsulfat
Summenformel N2H6SO4
CAS-Nummer 10034-93-2
PubChem 24842
Kurzbeschreibung

farbloser, kristalliner, geruchloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 130,12 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,37 g·cm−3 (20 °C)[1]

Schmelzpunkt

254 °C (unter Zersetzung)[1]

Löslichkeit

schlecht in Wasser (30 g·l−1 bei 20 °C)[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 350-301-311-331-317-410
P: 201-​273-​280-​302+352-​304+340-​309-​310Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
Giftig Umweltgefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(T) (N)
R- und S-Sätze R: 45-23/24/25-43-50/53
S: 53-45-60-61
LD50
  • 201 mg·kg−1/8Tage (Mensch, oral, TDLo)[3]
  • 434 mg·kg−1 (Maus, oral) [4]
  • 601 mg·kg−1 (Ratte, oral) [5][6]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden


Hydraziniumsulfat ist ein Salz des Hydrazins und der Schwefelsäure. Der farblose Stoff ist ein Zwischenprodukt bei der Reindarstellung von Hydrazin.

Gewinnung und Darstellung

Durch die Reaktion von Schwefelsäure mit Hydrazin

$ \mathrm{N_2H_4 \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4} $

oder Hydrazinhydrat

$ \mathrm{N_2H_5OH \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4 \ + \ H_2O} $

lässt sich das Sulfat darstellen.

Im Labormaßstab lässt sich das N2H6SO4 durch die Reaktion einer Harnstofflösung mit basifizierter NaOCl-Lösung und anschließender Ansäuerung mit Schwefelsäure darstellen:[7]

$ \mathrm{CO(NH_2)_2 \ + \ NaOCl \ + \ 2 \ NaOH \longrightarrow } $
$ \mathrm{N_2H_4 \ + \ NaCl \ + \ Na_2CO_3 \ + \ H_2O} $
$ \mathrm{N_2H_4 \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4} $

Bei einer weiteren Laborsynthese wird eine Hydraziniumazidlösung mit Schwefelsäure umgesetzt, wobei das schwer lösliche Hydraziniumsulfat ausfällt.[8]

$ \mathrm{N_2H_5N_3 \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4 \ + \ HN_3} $

Eigenschaften

Hydrazinsulfat bildet weiße bis farblose Kristalle. Es ist in kaltem Wasser wesentlich schlechter löslich, als in heißem, was bei der Laborsynthese von Hydrazin (N2H4) ausgenutzt wird, indem man das Hydrazin zur Reinigung als Sulfat auskristallisieren lässt und anschließend noch einmal umkristallisiert, um im weiteren Verlauf wieder das Hydrazin(hydrat) freizusetzen.

Das Salz kristallisiert in einem orthorhombischen Kristallgitter mit der Raumgruppe P212121.[8] Es wurde in der festen Phase eine N2H62+SO42--Struktur nachgewiesen, die wegen einer wesentlich höheren Gitterenergie gegenüber einer N2H5+HSO4-Struktur bevorzugt wird.[8] In wäßriger Lösung erfolgt wegen des sehr niedrigen zweiten KB2-Wertes des Hydrazins eine sofortige Gleichgewichtseinstellung zu N2H5+- und HSO4-Ionen.[8]

Bei 254 °C schmilzt das N2H6SO4, wobei es schon bei einer Temperatur von etwa 250 °C beginnt, sich zu zersetzen.[6] Beim Glühen des reinen Produkts bleibt kein Rückstand, was als Reinheitstest von Hydrazinsulfat benutzt werden kann.

Verwendung

Das Sulfat findet als Reduktionsmittel Verwendung (Mineralanalyse) und es dient als Trennungsreagenz bei der Herstellung von Polonium. Darüber hinaus benutzt man es zur Synthese von Aziden und Hydrazinhydrat.

Sicherheitshinweise

Hydraziniumsulfat stellt ein kräftiges Reduktionsmittel dar und sollte daher nicht mit Oxidationsmitteln in Kontakt gebracht werden. Beim Menschen zeigten sich bei einer Gabe von 201 mg/kg Körpergewicht über einen Zeitraum von acht Tagen Schläfrigkeit, Übelkeit und Parästhesie.[3] Es ist die Gefahr der Sensibilisierung bei Hautkontakt möglich. Darüber hinaus ist Hydraziniumsulfat beim Menschen wahrscheinlich krebserzeugend.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Eintrag zu CAS-Nr. 10034-93-2 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 10. September 2008 (JavaScript erforderlich).
  2. 2,0 2,1 Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Salze des Hydrazins“; Eintrag in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. April 2012 (JavaScript erforderlich) Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „ESIS“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  3. 3,0 3,1 Cancer Chemotherapy Reports, Part 1. Vol. 59, Pg. 1151, 1975.
  4. Gigiena Truda i Professional'nye Zabolevaniya. Labor Hygiene and Occupational Diseases. Vol. 28(12), Pg. 56, 1984.
  5. Sbornik Vysledku Toxixologickeho Vysetreni Latek A Pripravku, Marhold, J.V., Institut Pro Vychovu Vedoucicn Pracovniku Chemickeho Prumyclu Praha, Czechoslovakia, Pg. 15, 1972.
  6. 6,0 6,1 Datenblatt Hydraziniumsulfat bei Merck, abgerufen am 11. Februar 2012.
  7. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 468.
  8. 8,0 8,1 8,2 8,3 Klapötke, T.M.; White, P.S.; Reaction of hydrazinium azide with sulfuric acid: The X-ray structure of [N2H6][SO4] in Polyhedron 15 (1996) 2579–2582, doi:10.1016/0277-5387(95)00527-7.

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