AZOTE

L'hydrazine N₂H₄

La méthode de préparation habituellement utilisée est l'action de l' ammoniac sur une solution d'hypochlorite. La réaction se fait par l'intermédiaire de la chloramine NH₂Cl et mène, mais avec un rendement toujours inférieur à 100 p. 100, au chlorure d'hydrazinium :

On passe à l'hydrazine hydratée par hydrolyse basique. La déshydratation peut s'effectuer par distillation en présence d'oxyde alcalino-terreux.

L'hydrazine anhydre, dont la formule structurale peut s'écrire NH₂−NH₂ avec deux groupements NH₂ perpendiculaires et bloqués l'un par rapport à l'autre, est un liquide corrosif et incolore, dont le point de fusion est voisin de 2 ⁰C. Fortement hygroscopique, elle fume à l'air. Un hydrate de composition N₂H₄, H₂O a été isolé.

Endothermique, l'hydrazine se décompose soit sous l'effet de catalyseurs appropriés (ions Fe³⁺ ou Cu²⁺), soit par élévation de température : la dégradation mène à un mélange d'ammoniac, d'azote et d'hydrogène (la position, dans la figure, de N₂H₄ par rapport au mélange de composition correspondante 2NH₃, N₂ est à cet égard significative : l'énergie du second système est inférieure à celle du premier). Cette propriété de N₂H₄, associée à son caractère réducteur, explique son utilisation comme carburant de propergol, couplée avec l'eau oxygénée (H₂O₂) ou l'acide nitrique (HNO₃). L'instabilité de l'hydrazine permet de comprendre également que certaines réactions d'oxydation soient explosives.

Par suite de son caractère donneur, N₂H₄ possède des propriétés basiques en solution aqueuse :

Même la première fonction basique est faible, la structure de N₂H₄ explique que la basicité soit inférieure à celle de l'ammoniac (la première constante de basicité est de l'ordre de 10^-6 au lieu de 10^-5).

Ce caractère basique est suffisamment marqué, cependant, pour permettre l'isolement de sels d'hydrazinium, N₂H₅Cl ou N₂H₅HSO₄ par exemple, beaucoup plus stables que l'hydrazine elle-même.

L'hydrazine donne également des réactions de substitution avec les métaux alcalins, par exemple :

Cette propriété résulte sans doute de l'existence d'une faible dissociation ionique :

La  diméthylhydrazine asymétrique NH₂ −N(CH₃)₂ est utilisée comme carburant de fusée, associée à l'acide nitrique fumant. Ce couple constitue un propergol de très haute fidélité.

L'hydroxylamine NH₂OH

On l'obtient par action d'un réducteur doux sur les acides oxygénés de l'azote ou encore sur les sels correspondants. Elle se présente sous forme de cristaux blancs de symétrie rhomboédrique, qui fondent vers 32 ⁰C, fortement hygroscopiques et très solubles dans l'eau. Le solide aussi bien que les solutions aqueuses se décomposent progressivement selon des réactions qui diffèrent avec les conditions expérimentales, mais qui mènent toujours à la formation d'ammoniac et d'un composé dans lequel l'azote possède une charge formelle plus élevée, azote ou hémioxyde d'azote N₂O par exemple (cf. diagramme, ).

Par suite du caractère fortement électronégatif du groupement OH, l'hydroxylamine est un donneur moins marqué que l'ammoniac ou que l'hydrazine. Ses solutions sont donc moins basiques (la constante de basicité est de l'ordre de 10^-9) et les sels d'hydroxylammonium correspondants, NH₃(OH)Cl ou [NH₃(OH)]₂SO₄ par exemple, sont beaucoup moins stables à la chaleur que les sels d'ammonium.

Les réactions de réduction (avec le zinc par exemple) ou d'oxydation, par l'oxygène atmosphérique, peuvent être très vives, tant à cause des valeurs des potentiels d'oxydoréduction correspondants que de l'instabilité thermique de NH₂OH.

L'acide azothydrique N₃H et les azotures

L'[...]