Nitrogen pentahydride
નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ, જેને એમોનિયમ હાઇડ્રાઇડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે તે રાસાયણિક સૂત્ર NH5 સાથેનું એક કાલ્પનિક સંયોજન છે. નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડની બે સૈદ્ધાંતિક રચનાઓ છે. એક માળખું ત્રિકોણાકાર બાયપિરામિડલ મોલેક્યુલર ભૂમિતિ પ્રકાર NH5 પરમાણુ છે. તેના નાઇટ્રોજન પરમાણુ અને હાઇડ્રોજન પરમાણુ સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા છે, અને તેનું સમપ્રમાણતા જૂથ D3h છે. નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઈડ્રાઇડનું અન્ય અનુમાનિત માળખું એ આયનીય સંયોજન છે, જે એમોનિયમ આયન અને હાઇડ્રાઇડ આયન (NH4 + H−) થી બનેલું છે. અત્યાર સુધી, કોઈએ આ પદાર્થનું સંશ્લેષણ કર્યું નથી, અથવા તેનું અસ્તિત્વ સાબિત કર્યું નથી, અને સંબંધિત પ્રયોગોએ નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડનું સીધું નિરીક્ષણ કર્યું નથી. તે માત્ર અનુમાન કરવામાં આવે છે કે તે પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો પર આધારિત પ્રતિક્રિયાશીલ મધ્યવર્તી હોઈ શકે છે. સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે આ પરમાણુ થર્મોડાયનેમિક રીતે અસ્થિર છે. તેનું કારણ નાઇટ્રોજન પેન્ટાફ્લોરાઇડની અસ્થિરતા જેવું જ હોઈ શકે છે, તેથી તેના અસ્તિત્વની શક્યતા ઓછી છે. જો કે, નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ વિશેષ પરિસ્થિતિઓ અથવા ઉચ્ચ દબાણમાં અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઈડ્રાઇડને 1966માં સંશોધન માટે નક્કર રોકેટ ઇંધણ તરીકે વાપરવા માટે માનવામાં આવતું હતું. સંશોધન અને પ્રયાસો કેટલાક અભ્યાસો માને છે કે પારો અને લિથિયમ જેવા અન્ય ધાતુના અણુઓ સ્ફટિક જાળીની રચનામાં નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. એમોનિયમ હેલાઇડ સાથે અવેજી પ્રતિક્રિયાની શક્યતા શોધવા માટે સંબંધિત અભ્યાસો પણ છે. પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ ઉત્પન્ન કરવા માટે એમોનિયમ અને ડ્યુટેરિયમની પ્રતિક્રિયા કરવાના પ્રયાસો પણ કરવામાં આવ્યા છે, જો કે કેટલાક પ્રયોગો દર્શાવે છે કે તે માત્ર એક પ્રતિક્રિયાશીલ મધ્યવર્તી હોઈ શકે છે, જે તરત જ એમોનિયા અને હાઇડ્રોજનમાં વિઘટિત થશે, અને ડ્યુટેરિયમનો ઉપયોગ કરતા પ્રયોગો માટે પણ આ જ સાચું છે. જો કે, ઉપરોક્ત તમામ અભ્યાસો માત્ર સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ છે, નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડનું અસ્તિત્વ જોવા મળ્યું નથી, અને આ પદાર્થ અસ્તિત્વમાં હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું નથી. નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડના અસ્તિત્વની સંભાવનાનો અભ્યાસ કરવા માટે, પીગળેલી સ્થિતિમાં એમોનિયમ ટ્રાઇફ્લોરોએસેટેટ અને લિથિયમ હાઇડ્રાઇડ વચ્ચે વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયા કરવાનો એક પ્રાયોગિક પ્રયાસઃ CF3COONH4 + LiH → CF3COOLi + [NH4H] એમોનિયમ ટ્રાઇફ્લોરોએસેટેટ અને લિથિયમ ડ્યુટેરાઇડ વચ્ચેની પ્રતિક્રિયામાં, ઉત્પાદન એમોનિયામાં 85 ટકા સામાન્ય એમોનિયા અને 15 ટકા મોનોડ્યુટેટેડ એમોનિયા હોય છે. ઉત્પાદન હાઇડ્રોજનમાં 66 ટકા હાઇડ્રોજન ડ્યુટેરાઇડ, 21 ટકા હાઇડ્રોજન ગેસ અને 13 ટકા ડ્યુટેરિયમ ગેસ હોય છે. ટેટ્રાડ્યુટેરેટેડ એમોનિયમ ટ્રાઇફ્લોરોએસેટેટ અને લિથિયમ હાઇડ્રાઇડનો ઉપયોગ કરીને એકત્રિત કરવામાં આવેલા ઉત્પાદનમાં, એમોનિયામાં એન. ડી. 3, એન. એચ. ડી. 2 અને એન. એચ. 2ડી હોય છે, જ્યારે હાઇડ્રોજનમાં 68 ટકા હાઇડ્રોજન ડ્યુટેરાઇડ, 18 ટકા હાઇડ્રોજન ગેસ અને 14 ટકા ડ્યુટેરિયમ ગેસ હોય છે. તેથી, એવું અનુમાન કરવામાં આવે છે કે પ્રતિક્રિયાના બે માર્ગો હોઈ શકે છેઃ એક એમોનિયા અને હાઇડ્રોજનમાં સીધું વિઘટન કરવું, બીજું એમોનિયમ ડ્યુટેરાઇડ પ્રતિક્રિયાશીલ મધ્યવર્તી પેદા કરવું, અંશતઃ ડ્યુટેરિયમ આયન અને હાઇડ્રોજન કેટાયન બનાવીને ડ્યુટેરેટેડ હાઇડ્રોજન અને એમોનિયા બનાવવું અને હાઇડ્રાઇડ આયન અથવા ડ્યુટેરિયમ કેટાયનની રચના કરીને હાઇડ્રોજન અથવા ડ્યુટેરિયમ ગેસમાં વિઘટન કરવું. પરંતુ તે તરત જ હાઇડ્રોજન અને એમોનિયામાં વિઘટિત થઈ ગયું અને તેનું અસ્તિત્વ સાબિત કરવું અશક્ય હતું. ડ્યુટેરિયમ સાથેના પ્રયોગો હજુ પણ સમાન પરિણામો મેળવે છેઃ [NH4H] → NH3 + H2 માળખું કેટલાક કાગળોએ નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ પર સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ હાથ ધરી છે, અને માને છે કે નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ હાઇડ્રાઇડ અને એમોનિયમ આયનોના આયનીય સ્ફટિકો બનાવવાની શક્યતા નથી. જો કે, શક્ય છે કે હાઇડ્રોજન એમોનિયમના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓમાંથી એક સાથે જોડાયેલ હોય. તે નાઇટ્રોજન પેન્ટાફ્લોરાઇડ જેવું જ હોઈ શકે છે, જે કાર્બોનિયમ આયનોની જેમ ત્રણ-કેન્દ્ર બે-ઇલેક્ટ્રોન બંધ બનાવે છે, અથવા તે પાંચ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ નાઇટ્રોજન અણુની આસપાસ ત્રિકોણાકાર બાયપિરામિડ માળખામાં ગોઠવાયેલા હોય છે. સંબંધિત સંયોજનો એ સંયોજન કે જે નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ જેવું જ હોય છે તે તાત્વિક નાઇટ્રોજન પેન્ટાફ્લોરાઇડ છે. તેની રચના ટેટ્રાફ્લોરોમોનિયમ ફ્લોરાઇડ (NF4 + F−) હોવાનું માનવામાં આવે છે. એ જ રીતે નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ માટે, તે નાઇટ્રોજનનું સંયોજન છે અને સમાન અણુના પાંચ છે, પરંતુ નાઇટ્રોજન પેન્ટાફ્લોરાઇડ પણ એક કાલ્પનિક સંયોજન છે, જે હજુ પણ ક્યારેય સંશ્લેષિત નથી થયું અને માત્ર સૈદ્ધાંતિક સંશોધન અસ્તિત્વમાં છે. ફોસ્ફરસ પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ (PH4H) જે નાઇટ્રોજન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ કરતાં વધુ સ્થિર છે પરંતુ હજુ પણ ફોસ્ફીન અને હાઇડ્રોજન ગેસમાં વિઘટન માટે અસ્થિર છે. તેના કાર્બનિક વ્યુત્પન્ન (ફોસ્ફોરન્સ) વધુ સ્થિર છે, જેમ કે સ્થિર પેન્ટાફિનાઇલફોસ્ફરસ (Ph5P). અન્ય ભારે નિક્ટોજેન પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ્સ અસ્તિત્વમાં હોવાની શક્યતા વધુ છે, જેમ કે સૈદ્ધાંતિક આર્સેનિક પેન્ટાહાઇડ્રાઇડ. સંદર્ભો એમોનિયમ સંયોજનો હાઈડ્રાઇડ્સ હાયપોથેટિકલ રાસાયણિક સંયોજનો