Iodstickstoff

Iodstickstoff (NI₃) ist eine äußerst labile chemische Verbindung von Iod und Stickstoff, die bereits bei geringster Energiezufuhr (Reibung, Schlag, Erschütterung) eine stark exotherme Reaktion (Explosion) zeigt.

Aufgrund seiner Instabilität findet Iodstickstoff als Sprengstoff keine praktische Anwendung. Die Synthese von Kleinstmengen ist jedoch zur didaktischen Veranschaulichung im Rahmen des schulischen Chemieunterrichts interessant. Getrocknete Reste zerfallen nach kurzer Zeit mit einem spektakulären Knall, der von einem violetten Iodgas-Pilz begleitet wird, der giftig ist.

[Bearbeiten] Synthese

In reiner Form wurde Iodstickstoff erstmals 1990 aus Bornitrid und Iodmonofluorid bei -30°C in Trichlorfluormethan synthetisiert.

$BN + 3IF\ _{\overrightarrow { -30\,^{\circ}\mathrm{C} }}\ NI_3 + BF_3$

Eine häufiger angewandte Möglichkeit der Herstellung ist das Einleiten von Iod in eine Ammoniaklösung. Möglich ist es auch, Iodkristalle in Ammoniaklösung zu geben, etwa eine halbe Stunde lang einwirken zu lassen und die Kristalle daraufhin zu trocknen. Hierbei wird analog zu den Kohlenwasserstoffen der Stickstoff halogenisiert. Bei dieser Methode können größere Kristalle entstehen, die sehr gefährlich sind. Besser ist das Ausfällen einer Lösung von Iod in wässriger Kaliumiodid-Lösung mit konzentrierter Ammoniak-Lösung. Nach dem Waschen mit Ethanol explodiert der schwarze Niederschlag bei jeder Berührung oder schon Windzug spontan, sofern der Stoff trocken genug ist. Der so gewonnene Iodstickstoff liegt als Komplexverbindung mit Ammoniak vor, für didaktische Zwecke ist dies jedoch völlig ausreichend:

$3I_2+5NH_3 \rightarrow 3NH_4I+NH_3*NI_{3(s)} \downarrow$