Nitruro di iodio

Nitruro di iodio
Nome IUPAC
Triioduro di azoto
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	NI3
Massa molecolare (u)	394,719 g/mol
Aspetto	solido molto scuro
Numero CAS	13444-85-4
PubChem	61603
SMILES	N(I)(I)I
Proprietà chimico-fisiche
Solubilità in acqua	praticamente insolubile
Temperatura di fusione	sublima a −20 °C
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	+290
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi H	---
Consigli P	---

Il nitruro di iodio o triioduro d'azoto, chiamato tradizionalmente triioduro d'ammonio, è un composto binario dell'azoto trivalente con lo iodio, la cui formula molecolare è NI₃.^[1] È un solido molto scuro, prodotto dalla reazione dello iodio (I₂) con l'ammoniaca (NH₃), ed è un potente esplosivo.

È un solido estremamente sensibile agli urti, infatti, anche usando solo alcuni cristalli, quindi un numero molto basso, se viene toccato con una piuma esplode violentemente emettendo un rumore simile a quello della polvere da sparo e anche una nube viola di vapori di iodio. Se asciutto, può esplodere per la sola esposizione ai raggi solari anche se accumulato in piccole quantità. Addirittura, se viene ammucchiato in quantità abbastanza grande, esplode sotto il suo stesso peso. La reazione di decomposizione è qui schematizzata:^[2]

2 NI₃ → N₂ ↑ + 3 I₂ ↑      [ΔH_r° ≈ –290 kJ/mol]

Il triioduro d'azoto puro è un composto di colore scuro, preparato per la prima volta da Bernard Courtois nel 1812 che ne caratterizzò la composizione e le proprietà del suo addotto con l'ammoniaca, NI₃·NH₃.

La tecnica di sintesi usata dal 1990 per ottenere NI₃ puro in maniera sicura consiste nel far reagire il nitruro di boro con il monofluoruro di iodio in soluzione di triclorofluorometano alla temperatura di -30 °C:^[3]

BN + 3 IF   →   NI₃ + BF₃

Piccole quantità si producono tuttora nei laboratori di chimica a scuola per dimostrare l'instabilità di alcuni composti.

Data la sua altissima instabilità, il triioduro d'azoto non è mai stato utilizzato per scopi militari o come esplosivo o come detonatore. Il triioduro d'azoto quando è umido è meno sensibile, ma in ogni modo per maneggiarlo è consigliata la massima cautela. L'acqua lava soltanto con difficoltà le macchie del composto sui vestiti. A tale fine è più efficace una soluzione di alcol etilico.

La produzione di questo esplosivo è molto pericolosa e illegale in Italia, non per l'uso dei reagenti, ma per l'altissima sensibilità che il prodotto ha quando è asciutto.
Si può semplicemente ottenere aggiungendo dello iodio polverizzato ad una soluzione acquosa di ammoniaca (5-30%) in eccesso rispetto ad esso; la reazione dura da qualche minuto a qualche ora in base alle quantità dei reagenti e alla concentrazione della soluzione, ed è caratterizzata dalla produzione di bolle di idrogeno. La reazione è la seguente:

${\displaystyle {\ce {3I2 + 2 NH3 -> 2 NI3 + 3 H2 ^}}}$

Quando la produzione termina il nitruro di iodio sarà depositato sul fondo del contenitore. A questo punto il composto ricavato non è instabile come se fosse "secco", sia perché è umido, sia perché è presente dell'ammoniaca in eccesso che lo stabilizza formando un complesso. A prova di questo, se lo si filtra, lo si trasferisce in acqua pura e lo si percuote, si possono osservare micro-esplosioni (pur sempre pericolose).

${\displaystyle {\ce {2 NI3 (s)->3 I2 (g) + N2 (g)}}}$

Il nitruro di iodio può dunque essere maneggiato ai limiti della sicurezza solo in soluzione acquosa di ammoniaca minimo al 5%, sempre con molta cautela. Per farlo detonare va seccato all'aria già nel luogo prestabilito, dal momento che una volta asciutto basta sfiorarlo con una piuma perché esploda. È sconsigliata la sintesi di quantità superiori ad un paio di grammi perché il composto può esplodere sotto il suo stesso peso. Per tutte queste ragioni è impensabile una sintesi a scopi diversi da quelli didattici o ricreativi.

• Trifluoruro di azoto
• Tricloruro di azoto
• Tribromuro di azoto

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