Hydraziniumsulfat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Hydraziniumsulfat
Andere Namen	Hydrazinsulfat Hydrazoniumsulfat
Summenformel	N2H6SO4
CAS-Nummer	10034-93-2
PubChem	24842
Kurzbeschreibung	farbloser, kristalliner, geruchloser Feststoff[1]
Eigenschaften
Molare Masse	130,12 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,37 g·cm−3 (20 °C)[1]
Schmelzpunkt	254 °C (unter Zersetzung)[1]
Löslichkeit	schlecht in Wasser (30 g·l−1 bei 20 °C)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 350-301-311-331-317-410 P: 201-​273-​280-​302+352-​304+340-​309-​310Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2] Giftig Umwelt- gefährlich (T) (N) R- und S-Sätze R: 45-23/24/25-43-50/53 S: 53-45-60-61
LD50	201 mg·kg−1/8Tage (Mensch, oral, TDLo)[4] 434 mg·kg−1 (Maus, oral) [5] 601 mg·kg−1 (Ratte, oral) [6][7]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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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

$ \mathrm {N_{2}H_{4}\ +\ H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ N_{2}H_{6}SO_{4}} $

oder Hydrazinhydrat

$ \mathrm {N_{2}H_{5}OH\ +\ H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ N_{2}H_{6}SO_{4}\ +\ H_{2}O} $

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:^[8]

$ \mathrm {CO(NH_{2})_{2}\ +\ NaOCl\ +\ 2\ NaOH\longrightarrow } $

$ \mathrm {N_{2}H_{4}\ +\ NaCl\ +\ Na_{2}CO_{3}\ +\ H_{2}O} $

$ \mathrm {N_{2}H_{4}\ +\ H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ N_{2}H_{6}SO_{4}} $

Bei einer weiteren Laborsynthese wird eine Hydraziniumazidlösung mit Schwefelsäure umgesetzt, wobei das schwer lösliche Hydraziniumsulfat ausfällt.^[9]

$ \mathrm {N_{2}H_{5}N_{3}\ +\ H_{2}SO_{4}\longrightarrow \ N_{2}H_{6}SO_{4}\ +\ HN_{3}} $

Eigenschaften

Hydrazinsulfat bildet weiße bis 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.^[9] Es wurde in der festen Phase eine N₂H₆²⁺SO₄^2--Struktur nachgewiesen, die wegen einer wesentlich höheren Gitterenergie gegenüber einer N₂H₅⁺HSO₄⁻-Struktur bevorzugt wird.^[9] In wäßriger Lösung erfolgt wegen des sehr niedrigen zweiten K_B2-Wertes des Hydrazins eine sofortige Gleichgewichtseinstellung zu N₂H₅⁺- und HSO₄⁻-Ionen.^[9]

Bei 254 °C schmilzt das N₂H₆SO₄, wobei es schon bei einer Temperatur von etwa 250 °C beginnt, sich zu zersetzen.^[7] Beim Glühen des reinen Produkts bleibt kein Rückstand, was als Reinheitstest von Hydrazinsulfat benutzt werden kann.

Verwendung

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

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.^[4] Es ist die Gefahr der Sensibilisierung bei Hautkontakt möglich. Darüber hinaus ist Hydraziniumsulfat beim Menschen wahrscheinlich krebserzeugend.

Einzelnachweise