Azida de sódio (NaN3): estrutura, propriedades, usos, riscos - Ciência - 2023

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o Azida sódica é um sólido inorgânico cristalino formado pelo íon sódio Na⁺ e o íon azida N₃^–. Sua fórmula química é NaN₃. O composto NaN₃ é o sal de sódio do ácido hidrazóico HN₃. The NaN₃ é um sólido cristalino incolor a branco.

Embora seja um composto muito tóxico, um de seus usos mais difundidos tem sido em airbags que inflam instantaneamente durante acidentes com veículos. Também é usado para inflar rapidamente escorregadores de emergência em aeronaves. No entanto, seu uso está sendo muito questionado em ambos os casos devido à sua toxicidade.

É usado em laboratórios de pesquisa química para sintetizar vários tipos de compostos e em laboratórios bioquímicos para estudos com bactérias, fungos ou células de mamíferos ou humanas.

Em alguns laboratórios é utilizado para esterilizar materiais ou equipamentos, mas certos tipos de microrganismos resistem à sua ação biocida.

Também tem sido usado na agricultura para eliminar os parasitas do solo ou na indústria madeireira para evitar que a madeira do pinheiro fique manchada com fungos.

Estrutura

Azida sódica NaN₃ é formado por um cátion sódio Na⁺ e um ânion N azida₃^–.

O íon azida N₃^– É formado por 3 átomos de nitrogênio (N) unidos por ligações covalentes que podem ser simples, duplas ou triplas, uma vez que os elétrons são compartilhados entre os três.

O referido ânion tem uma estrutura linear, ou seja, os três átomos de nitrogênio dispostos em linha reta. Além disso, a estrutura é simétrica.

Nomenclatura

- Azida de sódio

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino incolor a branco. Cristais hexagonais.

Peso molecular

65,01 g / mol

Ponto de fusão

Ele se decompõe a 275 ° C.

Densidade

1,846 g / cm³ a 20 ºC

Solubilidade

É muito solúvel em água: 41,7 g / 100 mL a 17 ºC. É ligeiramente solúvel em etanol e insolúvel em éter etílico.

Constantes de dissociação

Tem um pK_b de 9,3. Soluções aquosas contêm NH₃, que rapidamente foge para o meio ambiente a 37 ºC.

Propriedades quimicas

The NaN₃ é muito corrosivo em relação ao alumínio e moderadamente em relação ao cobre e ao chumbo.

De acordo com uma certa fonte, a azida de sódio não é explosiva. Ele se decompõe suave e completamente quando aquecido a 300 ° C ou mais, formando sódio metálico Na e nitrogênio gasoso N₂.

2 NaN₃ → 2 Na + 3 N₂↑

É um agente de nitretação, ou seja, serve para nitrogênio ou adição de nitrogênio a outros compostos químicos ou à superfície de materiais como o aço.

É estável em água neutra ou alcalina na ausência de luz. É decomposto pela radiação solar.

Propriedades bioquímicas

A azida sódica inibe uma enzima chamada citocromo oxidase, que se encontra na mitocôndria das células e está significativamente envolvida na respiração e na geração de energia.

Sua ação previne a geração de ATP, um composto chave na atividade celular e a deterioração ou dano celular.

Se ingerido, inalado ou em contato com a azida sódica, é muito tóxico e pode ser fatal.

Obtendo

Amônia NH é reagida₃ com sódio metálico Na a 350 ºC em recipiente de aço fechado, obtendo-se amida sódica NaNH₂.

Amida sódica NaNH₂ reage com monóxido de dinitrogênio N₂Ou a 230 ºC em um reator de níquel, e assim uma mistura de azida de sódio NaN é formada₃, hidróxido de sódio NaOH e amônia NH₃.

2 NaNH₂ + N₂O → NaN₃ + NaOH + NH₃

Também pode ser obtido pela reação de amida de sódio com nitrato de sódio NaNO₃ a 175 ºC:

3 NaNH₂ + NaNO₃ → NaN₃ + 3 NaOH + NH₃

Para purificar a azida, é adicionada água à mistura, os cristais da azida são lavados e, em seguida, a água é evaporada. O material cristalino restante é azida de sódio NaN₃ que é então seco a 110 ºC.

Formulários

Em veículos motorizados e aeronaves

A azida de sódio tem sido amplamente utilizada na indústria automotiva como gerador de nitrogênio para inflar rapidamente os airbags. airbags) segurança dos volantes de carros e caminhões quando ocorre um impacto.

Também tem sido utilizado em escorregadores infláveis que servem para escapar rapidamente do interior de aviões que pousaram em situações de emergência.

Em ambos os casos, o mecanismo envolve a ação de uma faísca para produzir uma reação imediata entre a azida sódica e determinados compostos, gerando o gás nitrogênio N₂ e óxido de sódio Na₂OU.

Nesta aplicação, a liberação instantânea de um gás frio e não tóxico é necessária, então o nitrogênio é o gás mais apropriado.

No entanto, esse uso está diminuindo devido à toxicidade da azida de sódio e, em seu lugar, estão sendo usados compostos menos tóxicos.

Na industria quimica

É utilizado como retardador na fabricação de borracha esponjosa, para evitar a coagulação do látex de estireno ou butadieno quando armazenados em contato com metais e para decompor nitritos na presença de nitratos.

Na agricultura

Tem sido utilizado na agricultura: como biocida e fumigante, também é nematicida, ou seja, é aplicado no solo para eliminar os nematóides, parasitas que atacam algumas culturas.

Também tem funcionado como herbicida e previne o apodrecimento de frutas.

Recentemente o NaN₃ Tem sido usado na preparação de sementes de quiabo ou quiabo para observar sua resistência às condições de alagamento.

Sementes às quais NaN foi aplicado anteriormente₃ geraram mudas que resistiram melhor às condições de inundação do que as não tratadas, melhoraram a altura das plantas, aumentaram o número de folhas e aumentaram o número de raízes mesmo com excesso de água.

Na preparação de outros compostos químicos

É usado como reagente químico na síntese de compostos orgânicos, por exemplo, para preparar muitas azidas orgânicas, como tosil azida ou azidas de grupos alquil terciários, que são importantes na síntese química.

É usado para preparar ácido hidrazóico (HN₃) e sódio puro (Na).

Na indústria de explosivos

Azida sódica NaN₃ é um intermediário na fabricação de explosivos, pois é utilizado para a preparação de azida de chumbo Pb (N₃)₂. Este último é um composto que explode ao ser atingido com força, por isso é utilizado na construção de detonadores.

Em laboratórios bioquímicos

A azida sódica é utilizada quando é necessário equipamento de laboratório esterilizado, uma vez que é capaz de destruir diversos tipos de microrganismos.

É um agente biocida. No entanto, algumas fontes indicam que alguns tipos de bactérias são resistentes à sua ação.

Isso é conseguido através do bloqueio do sítio de ligação do oxigênio na citocromo oxidase, que é uma enzima envolvida no processo de produção de energia de alguns microrganismos.

É utilizado em hemogramas automáticos, também na seleção diferencial de bactérias e na preservação de soluções reagentes de laboratório, pois evita o crescimento de certos microrganismos nas mesmas.

Em vários usos

A azida de sódio é usada na indústria madeireira para prevenir o crescimento de manchas marrons de fungos na madeira de pinho.

Também tem sido usado na indústria de cerveja japonesa para prevenir o desenvolvimento de um fungo que escurece a cerveja.

Riscos

A azida sódica é um composto tóxico que inibe uma enzima importante para a respiração e a vida das células humanas e animais. Foi descoberto que pode afetar gravemente as células do tecido dos vasos sanguíneos do cérebro.

Seu efeito imediato após a ingestão, inalação ou contato com a pele é reduzir perigosamente a pressão arterial, o que pode levar à morte. Portanto, deve ser manuseado com muito cuidado.

Existem fontes de informação que chamam a atenção para os airbags de veículos que são destruídos em áreas de resíduos.

Nesses casos, pessoas inconscientes do perigo podem acessar os depósitos NaN.₃, sendo este um composto muito tóxico. Além disso, existe o perigo de contaminação com NaN₃ solo e água.

Da mesma forma, durante acidentes, colisões ou incêndios de veículos, as pessoas podem ser expostas ao NaN₃ e isso pode ser subestimado ou desconhecido pela equipe médica que atende a emergência.

Também foi chamada a atenção para a exposição do pessoal do laboratório que o utiliza.

Referências

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