Silberazid und Silbernitrid
Experimente:
Versuch: Arbeiten mit Silberazid
Versuch: Thermische Zersetzung von Natriumazid
Silberazid
Silberazid wird hergestellt, indem man das relativ ungefährliche Natriumazid mit
Silbernitrat (-> Versuch) umsetzt.
Letzteres zersetzt sich schon bei geringer Energiezufuhr (Aktivierung!) unter Bildung
von sehr viel Gas:
2 AgN3 > 2 Ag + 3 N2
Die Silber-Ionen spielen hierbei die Rolle eines Katalysators. Das gilt für alle Schwermetalle. Aus diesem Grunde ist Natriumazid relativ "gutmütig". (Das betrifft allerdings nur die Sprengeigenschaften. Ansonsten ist Natriumazid hoch toxisch.) Man nutzt es sogar zur Darstellung kleiner Mengen reinster Alkalimetalle (-> Versuch).
Da hierbei Temperaturen um 2000 °C auftreten, ist die Volumenzunahme beträchtlich.
Das Gas kühlt sich zwar rasch ab, aber der primäre Aufblaseffekt hat innerhalb von 2
hundertstel Sekunden seine Schutzfunktion ausgeübt.
1 Mol Silberazid entspricht rund 150 g. Bei dessen Zersetzung bilden sich 1,5 Mol
Stickstoff. Unter Normalbedingungen sind dies 1,5 · 22,414 L = 33,621 L. Diese
werden aber bei einer Temperatur von 2000 °C freigesetzt. Das Volumen berechnen
wir mit Hilfe der Gleichung idealer Gase. Das ist nur eine grobe Überschlagsrechnung,
da wir die Druckzunahme nicht berücksichtigen.
V/V0 = T/T0 (T in Kelvin angeben!)
V/33,621 = (2000 + 273,16)/273,16
V = 280 L Stickstoff / mol Silberazid
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Übrigens könnt ihr im Schullabor einen ähnlichen Stoff auch aus Versehen herstellen:
Silbernitrid (Ag3N)
Wenn ihr nämlich ammoniakalische Silbernitratlösung (Tollens
Reagenz) zum Silberrecycling aufbewahrt oder auch nur in den Schwermetallabfall gebt, kann es
eintrocknen und sich dabei langsam in einer inneren Redoxreaktion zersetzen. Wenn die Feststoffe
dann z. B. mit einem harten Gegenstand herausgekratzt werden, kann es eine heftige Explosion geben.
Deshalb:
Silbersalzabfälle immer sofort reduzieren; am besten mit überschüssiger
Ascorbinsäure oder Glucose.
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