Le triiodure d’azote ou triiodure d’azote est un composé inorganique dont la formule est NI3. Il s’agit d’un explosif extrêmement sensible ; de petites quantités explosent lorsqu’on les touche légèrement (même à l’aide d’un stylo), libérant un nuage violet irritant de vapeur d’iode, et peuvent même être détonées par un rayonnement alpha. Le NI3 a une structure chimique complexe qui est difficile à étudier en raison de l’instabilité de ses dérivés. Son point de fusion commence à -20 °C et il commence à se sublimer.
Structure du NI3 et de ses dérivés
Le triiodure d’azote a été caractérisé pour la première fois par cristallographie aux rayons X en 1990, lorsqu’il a été préparé sans utiliser d’ammoniac. Le nitrure de bore réagit avec le monofluorure d’iode dans le trichlorofluorométhane à -30 °C pour produire du NI3 pur avec un faible rendement :
Le NI3 est pyramidal (symétrie moléculaire C3v), comme les autres trihalides d’azote et d’ammoniac.
Le matériau généralement connu sous le nom de « triiodure d’azote » est préparé par la réaction de l’iode avec l’ammoniac. Lorsque cette réaction est effectuée à basse température dans de l’ammoniac anhydre, le produit initial est NI3 – (NH3)5, mais ce matériau perd un peu d’ammoniac en chauffant pour donner l’adduit 1:1 NI3 – (NH3). Cet adduit a été décrit pour la première fois par Bernard Courtois en 1812, et sa formule a finalement été déterminée en 1905 par Oswald Silberrad. Cette structure à l’état solide est constituée de chaînes de -NI2-I-NI2-I-NI2-I-NI2-I-….. Des molécules d’ammoniac se trouvent entre les chaînes de -NI2-I-NI2-I-NI2-I-. Des molécules d’ammoniac se trouvent entre les chaînes. Dans l’obscurité, au frais et humidifié avec de l’ammoniac, le NI3 – (NH3) est plus stable. Lorsque le NI3 est sec, il devient un explosif très sensible et très instable qui peut être détoné même à l’aide d’un stylo, car la stabilisation obtenue par l’adduit avec le NH3 est très faible et une perturbation de faible énergie peut rompre cette stabilité, donnant lieu à une décomposition instantanée en NH3, I2 et N2, tous à l’état gazeux. On peut voir que l’on passe d’un état solide à trois gaz, ce qui montre pourquoi la réaction libère autant d’énergie en si peu de temps avec une énergie d’activation très faible.
Décomposition
La décomposition du NI3 s’effectue par la réaction suivante :