Hydraziniumsulfat

Strukturformel
Struktur von Hydraziniumsulfat
Allgemeines
Name	Hydraziniumsulfat
Andere Namen	Hydrazinsulfat Hydrazoniumsulfat
Summenformel	N2H6SO4
Kurzbeschreibung	farbloser, kristalliner, geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 233-110-4 ECHA-InfoCard 100.030.088 PubChem 24842 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	130,12 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,37 g·cm−3 (20 °C)<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	254 °C (unter Zersetzung)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	schlecht in Wasser (30 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.240.760">Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 350​‐​301+311+331​‐​314​‐​317​‐​410 P: 260​‐​273​‐​280​‐​303+361+353​‐​304+340+310​‐​305+351+338<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	201 mg·kg−1/ 8 Tage (TDLo, Mensch, oral)<ref name="canchemrep">Cancer Chemotherapy Reports, Part 1. Vol. 59, S. 1151, 1975.</ref> 434 mg·kg−1 (LD50, Maus, oral)<ref>Gigiena Truda i Professional'nye Zabolevaniya. Labor Hygiene and Occupational Diseases. Vol. 28(12), S. 56, 1984.</ref> 601 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref>Sbornik Vysledku Toxixologickeho Vysetreni Latek A Pripravku, Marhold, J.V., Institut Pro Vychovu Vedoucicn Pracovniku Chemickeho Prumyclu Praha, Czechoslovakia, S. 15, 1972.</ref><ref name="Merck">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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

<math>\mathrm{N_2H_4 \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4}</math>

oder Hydrazinhydrat

<math>\mathrm{N_2H_5OH \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4 \ + \ H_2O}</math>

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:<ref>G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 468.</ref>

<math>\mathrm{CO(NH_2)_2 \ + \ NaOCl \ + \ 2 \ NaOH \longrightarrow }</math>

<math>\mathrm{N_2H_4 \ + \ NaCl \ + \ Na_2CO_3 \ + \ H_2O}</math>

<math>\mathrm{N_2H_4 \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4}</math>

Bei einer weiteren Laborsynthese wird eine Hydraziniumazidlösung mit Schwefelsäure umgesetzt, wobei das schwer lösliche Hydraziniumsulfat ausfällt.<ref name="Klapötke">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.</ref>

<math>\mathrm{N_2H_5N_3 \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ N_2H_6SO_4 \ + \ HN_3}</math>

Eigenschaften

Hydrazinsulfat bildet 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 (Raumgruppen-Nr. 19)Vorlage:Raumgruppe/19.<ref name="Klapötke"/> In der festen Phase wurde eine N₂H₆²⁺SO₄²⁻-Struktur nachgewiesen, die wegen einer wesentlich höheren Gitterenergie gegenüber einer N₂H₅⁺HSO₄⁻-Struktur bevorzugt ist.<ref name="Klapötke"/> In wässriger Lösung erfolgt wegen des sehr niedrigen zweiten K_B2-Wertes des Hydrazins eine sofortige Gleichgewichtseinstellung zu N₂H₅⁺- und HSO₄⁻-Ionen.<ref name="Klapötke"/>

Bei 254 °C schmilzt das N₂H₆SO₄, wobei es schon bei einer Temperatur von etwa 250 °C beginnt, sich zu zersetzen.<ref name="Merck" /> Beim Glühen des reinen Produkts bleibt kein Rückstand, was als Reinheitstest von Hydrazinsulfat benutzt werden kann.

Verwendung

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

Hydraziniumsulfat dient in der Dünnschichtchromatographie als Sprühreagenz zum Nachweis von Piperonal und Vanillin. Dazu werden 90 mL gesättigte wässrige Hydraziniumsulfat-Lösung mit 10 mL 4 mol/L Salzsäure versetzt. Nach dem Aufsprühen dieser Lösung und anschließendem Bedampfen mit Ammoniak erfolgt die Auswertung im UV-Licht.<ref>E. Merck AG (Hrsg.): Anfärbereagenzien für Dünnschicht- und Papier-Chromatographie. Darmstadt 1965, S. 27. </ref>

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.<ref name="canchemrep" /> Es ist die Gefahr der Sensibilisierung bei Hautkontakt möglich. Darüber hinaus ist Hydraziniumsulfat beim Menschen wahrscheinlich krebserzeugend.

Einzelnachweise

<references />