Quelltext der Seite Natriumazid

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel  = [[Datei:Sodium azide.svg|100px|Struktur von Natriumazid]]
| Suchfunktion    = NaN3 N3Na
| Andere Namen    = 
| Summenformel    = NaN<sub>3</sub>
| CAS             = {{CASRN|26628-22-8}}
| EG-Nummer       = 247-852-1
| ECHA-ID         = 100.043.487
| PubChem         = 33557
| ChemSpider      = 30958
| Beschreibung    = farb- und geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS" />
| Molare Masse    = 65,01 [[Gramm|g]]·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat        = fest
| Dichte          = 1,85 g·[[Meter|cm]]<sup>−3</sup> (20 °C)<ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Natriumazid|ZVG=5310|CAS=26628-22-8|Abruf=2020-01-08}}</ref>
| Schmelzpunkt    = Zersetzung ab 300 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="roempp" />
| Dampfdruck      = 
| Löslichkeit     = gut in Wasser (420 g·[[Liter|l]]<sup>−1</sup> bei 17&nbsp;°C)<ref name="GESTIS" /> und flüssigem Ammoniak, unlöslich in Diethylether<ref name="roempp">{{RömppOnline|ID=RD-14-00353|Name=Natriumazid|Abruf=2014-06-14}}</ref>
| CLH             = {{CLH-ECHA|ID=100.043.487|Name=Sodium azide|Abruf=2016-02-01}}
| Quelle GHS-Kz   = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|06|08|09}}
| GHS-Signalwort  = Gefahr
| H               = {{H-Sätze|300+310+330|373|410}} 
| EUH             = {{EUH-Sätze|032}}
| P               = {{P-Sätze|262|273|280|301+310+330|302+352+310|304+340+310}} 
| Quelle P        = <ref name="GESTIS" />
| MAK             = [[Deutsche Forschungsgemeinschaft|DFG]]/Schweiz: 0,2 mg·m<sup>−3</sup> (gemessen als [[einatembarer Staub]])<ref name="GESTIS" /><ref>{{SUVA-MAK |Name=Natriumazid |CAS-Nummer=26628-22-8 |Abruf=2015-11-02}}</ref>
| ToxDaten        = {{ToxDaten |Typ=LD50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=oral |Wert=27 mg·kg<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="CARL_ROTH">{{Carl Roth|K305|Name=|Abruf=2010-12-14}}</ref> }}
}}

'''Natriumazid''' ist das [[Natrium]]&shy;salz der [[Stickstoffwasserstoffsäure]]. Es hat die Formel NaN<sub>3</sub> und gehört zur Stoffklasse der [[Azide]].

== Darstellung ==
Natriumazid entsteht beim Überleiten von [[Distickstoffmonoxid]] über [[Natriumamid]] bei 180&nbsp;°C:<ref name="jander">Gerhard Jander, Ewald Blasius, Joachim Strähle: ''Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum''. 14. Auflage. Hirzel, Stuttgart 1995, ISBN 3-7776-0672-3, S. 205.</ref><ref>G. Brauer (Hrsg.): ''Handbook of Preparative Inorganic Chemistry.'' 2. Auflage. vol. 1, Academic Press, 1963, S. 474–475.</ref>
:<chem>NaNH2 + N2O -> NaN3 + H2O</chem>
Als Nebenprodukt entsteht nach folgender Gleichung [[Ammoniak]]:
:<chem>NaNH2 +H2O -> NaOH + NH3 ^</chem>
Das Ende der Reaktion kann über die ausbleibende Entwicklung von Ammoniakgas bestimmt werden.

Ebenfalls erhält man Natriumazid aus Natriumamid und Natriumnitrat in der Schmelze bei 175&nbsp;°C. Als Nebenprodukte entstehen [[Natriumhydroxid]] und [[Ammoniak]].
:<chem>NaNO3 + 3 NaNH2 -> NaN3 + 3 NaOH + NH3</chem>

== Beschreibung/Eigenschaften ==
In saurer Lösung entsteht aus Natriumazid die explosive [[Stickstoffwasserstoffsäure]] HN<sub>3</sub>. Beim Erhitzen zersetzt es sich ab einer Temperatur von 275&nbsp;°C. Die mittels [[Dynamische Differenzkalorimetrie|DSC]] bestimmte Zersetzungswärme beträgt −54&nbsp;kJ·mol<sup>−1</sup> bzw. −835 kJ·kg<sup>−1</sup>.<ref name="Grewer">Grewer, T.; Klais, O.: ''Exotherme Zersetzung - Untersuchungen der charakteristischen Stoffeigenschaften'', VDI-Verlag, Schriftenreihe ''Humanisierung des Arbeitslebens'', Band 84, Düsseldorf 1988, ISBN 3-18-400855-X, S. 11.</ref>

:<chem>2 NaN3 -> 2 Na + 3 N2</chem> (spektralanalytisch reiner [[Stickstoff]])

:<chem>2 NaN3 + 1/2 O2 -> Na2O + 3 N2</chem>

Das Azidion N<sub>3</sub><sup>−</sup> gehört zu den [[Pseudohalogene|Pseudohalogeniden]]. Es verhält sich in vielen Reaktionen ähnlich den [[Halogenide|Halogenidionen]]. Das [[mesomerie]]stabilisierte [[Ion]] ist linear und symmetrisch gebaut, mit einheitlichen Abständen zwischen den Stickstoffatomen. Deren Bindungslänge liegt zwischen der der N-N-[[Doppelbindung|Doppel-]] und [[Dreifachbindung]]en. Diese Stabilisierung fehlt bei der freien Säure und bei den Schwermetallaziden.

== Anwendung ==
Natriumazid wird in der industriellen Synthese zur Darstellung von [[Bleiazid]] und Stickstoffwasserstoffsäure sowie von ''tert''-Alkylaziden und anderen [[Organische Verbindung|organischen]] Aziden wie [[Tosylazid]] verwendet.<ref name="roempp" />

Die Umsetzung von [[Carbonyl]]verbindungen mit Stickstoffwasserstoffsäure in stark [[Säure|saurem Medium]] liefert aus [[Ketone]]n unter Wanderung einer [[Alkyl]]gruppe [[Carbonsäureamide|Amide]]. Werden [[Carbonsäure]]n eingesetzt, so erhält man das um ein [[Kohlenstoff]]atom ärmere [[Amine|Amin]] ([[Schmidt-Reaktion]]). Die dazu benötigte Stickstoffwasserstoffsäure wird [[in situ]] aus Natriumazid erzeugt. Eine weitere Anwendung ist die Darstellung von Alkyl[[isocyanate]]n aus [[Carbonsäurehalogenide]]n ([[Curtius-Reaktion]]).

Des Weiteren wurde Natriumazid bis 1995 in Treibstoffen für [[Airbag]]s verwendet, um den Luftsack zu füllen.<ref>IPA Abfallsteckbriefe: Altfahrzeuge: [https://www.abfallbewertung.org/repgen.php?report=ipa&char_id=1601_Auto&lang_id=de&avv=&synon=&kapitel=3&gtactive=no ''Schadstoffe und gefährliche Eigenschaften''], Stand 25. Oktober 2012.</ref>

=== Analyse ===
Analytisch macht man sich die Eigenschaft der Azide zunutze, mit [[Iod]] nur in Gegenwart von [[Alkanthiole|Thiolen]] beziehungsweise potentiellen Thiolverbindungen (wie Penicillin) zu reagieren ([[Iod-Azid-Reaktion]]). Diese Umsetzung ist sehr empfindlich; es entsteht Stickstoff und Iodwasserstoff. Zum Nachweis werden Iodlösung und wässrige Natriumazidlösung zusammengegeben. Dann wird die Probelösung (Mercaptane, Thioether, Disulfide, Thione, S-Heterocyclen) zugegeben. Nach kurzer Zeit entfärbt sich die Lösung unter Gasentwicklung. Es entsteht Stickstoff nach folgender Gleichung:<ref>G. Jander, E. Blasius, J. Strähle: ''Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum.'' 14. Auflage. Hirzel, Stuttgart 1995, ISBN 3-7776-0672-3, S. 300.</ref>

:<chem>S^2- + I2 -> S + 2 I^-</chem>
:<chem>S + 2 N3^- -> S^2- + 3 N2</chem>

=== Biologische Wirkung ===
Vielfältigen Einsatz findet Natriumazid auch in allen Bereichen als [[Biozid]], in denen das Wachstum von [[Mikroorganismus|Mikroorganismen]] verhindert werden soll. So können mit Natriumazid Gebrauchsmaterialien (Bechergläser etc.) in Laboren länger keimfrei gehalten werden. Die Chemikalie wird auch Lösungen, Dispersionen etc. zugesetzt (ca. 0,1 % bis 0,001 %), die aufgrund ihrer Zusammensetzung sehr anfällig für mikrobiellen Verderb sind (z.&nbsp;B. Lösungen von Biopolymeren, Proteindispersionen).

Der biochemische Wirkmechanismus besteht in der Störung der Elektronen-Transportkette der [[Atmungskette]] als Hemmstoff. Das Azid-Ion blockiert&nbsp;— wie auch [[Cyanid]] und [[Kohlenstoffmonoxid]]&nbsp;— die Sauerstoffbindungsstelle im aktiven Zentrum der [[Cytochrom-c-Oxidase|Cytochrom-''c''-Oxidase]] irreversibel. Dadurch kommt die [[Adenosintriphosphat|ATP]]-Produktion zum Erliegen und die Zelle stirbt. Die Cytochrom-''c''-Oxidase findet sich in den meisten sauerstoffatmenden Organismen, daher ist Azid ein recht universelles Gift&nbsp;— auch für [[Säugetiere]].

== Sicherheitshinweise ==
Aus sauren Natriumazidlösungen wird Stickstoffwasserstoffsäure freigesetzt. Diese ist sehr giftig und verätzt die [[Schleimhaut|Schleimhäute]]. Wasserfreie Stickstoffwasserstoffsäure explodiert beim Erwärmen und bei geringer Erschütterung. Konzentrierte Lösungen dürfen weder erhitzt noch plätschernd umgefüllt noch mit dem Gefäß hart aufgesetzt werden. In [[Wasserbad|Wasserbädern]] aus Metall darf Natriumazid nicht als Biozid verwendet werden, da sich an den Metalloberflächen Verkrustungen bilden können, die bei Abkratzen explodieren können.

Natriumazid hemmt spezifisch [[Enzyme]], die [[Schwermetall]]e enthalten und wirkt daher toxisch. Das Azidion hat zudem einen stark [[Blutdruck|blutdrucksenkenden]] Effekt. Schon die Inhalation oder die [[Peroral|orale]] Aufnahme kleiner Mengen (beispielsweise 1,5&nbsp;ml 10%ige Lösung) hat starke Vergiftungserscheinungen zur Folge. Stickstoffwasserstoffsäure und ihre Lösungen riechen unerträglich stechend und rufen bei Exposition Schwindel, Kopfschmerz und Hautreizung hervor.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Alkalimetallazide}}

[[Kategorie:Natriumverbindung]]
[[Kategorie:Azid]]