Published December 19, 1967 | Version v1
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Water-hydrazine mixtures as solvents

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Description

Within the framework of the use of non-aqueous solvents in mineral chemistry, this study addressed three types of reaction comprising exchange reactions of a same particle: exchange of the H+ particle (acid-base reactions), exchange of a Fe2+ metallic cation (formation of complexes), and exchange of electrons (redox reactions). After some theoretical recalls, the author introduces an expression of the mass action law which is particularly adapted to the study of solvent mixtures. Experimental results are reported and commented for base-acid reactions, for the formation of complexes, and for oxidation-reduction. The author finally proposes an overview of physical and chemical properties of hydrazine.

Abstract (French)

Depuis plusieurs dizaines d'annees, l'utilisation des solvants non-aqueux en chimie minerale n'a fait que croitre. Les premiers chercheurs se sont surtout interesses aux solvants permettant des dosages d'acides et de bases trop faibles pour etre titres dans l'eau. Actuellement l'aspect theorique de la chimie des solutions non-aqueuses est tres developpe. Les caracteristiques physiques des solvants peuvent etre tres differentes de celles de l'eau, en particulier le moment dipolaire, la constante dielectrique, l'aptitude a former des liaisons hydrogene, etc. L'etat energetique d'un ion ou d'une molecule en solution depend essentiellement du solvant utilise; par consequent les memes reactifs ne donnent pas les memes produits en fin de reaction et ceci offre des possibilites nouvelles considerables. Des regles de prevision approximative des reactions dans un solvant donne peuvent etre etablies a partir de la connaissance des reactions dans l'eau, et des proprietes de ce solvant. Nous verrons qu'il est tres difficile dans l'etat actuel de nos connaissances de faire des previsions valables pour l'ensemble des reactions. On peut simplifier le probleme en classant toutes les reactions en un certain nombre de familles et en comparant dans chaque famille des reactions voisines. Pour notre part nous avons retenu trois types de reactions chacun groupant les reactions d'echange d'une meme particule. On s'interessera donc, tour a tour, a l'echange de la particule H+, c'est-a-dire aux reactions acides-bases, a l'echange d'un cation metallique Fe2+, c'est-a-dire a la formation de complexes avec Fe2+, et l'echange d'electrons, c'est-a-dire aux reactions d'oxydo-reduction. Cette classification est particulierement interessante dans le cas ou l'action du solvant sur la particule echangee est beaucoup plus energique que son action sur les accepteurs et les donneurs de cette particule. Nous avons choisi l'exemple de l'hydrazine qui est un solvant dissociant dans lequel on n'a pas a envisager l'existence de paires d'ions et qui presente des proprietes chimiques tres differentes de celles de l'eau tant au point de vue acidite et complexes qu'au point de vue oxydo-reduction. En melange avec l'eau on obtient une serie de solvants dont les proprietes varient de facon continue depuis celles de l'eau jusqu'a celles du solvant pur. Apres quelques rappels theoriques (chapitre 1); nous introduisons une expression de la loi d'action de masses particulierement adaptee a l'etude des melanges de solvants (chapitre II et III ). Les resultats experimentaux sont decrits au chapitre V pour les reactions acides-bases, au chapitre VI pour la formation des complexes, et enfin au chapitre VII pour l'oxydo-reduction. Le chapitre IV est un sommaire des proprietes physiques et chimiques de l'hydrazine. Cette etude nous a permis de relier les proprietes des melanges eau-hydrazine a celles de chacun des deux solvants. Nous avons montre qu'il est toujours possible de prevoir les reactions a partir d'un petit nombre de donnees. Ces previsions necessitent quelques approximations. Lorsque les solvants, ou les solutes, ont des structures voisines les approximations envisagees conduisent a des previsions tres satisfaisantes. Lorsqu'au contraire les solvants, ou les solutes, ont des structures differentes, l'ecart entre les reactions observees et les reactions prevues apporte des renseignements sur les interactions solvant-solute. Ces interactions peuvent etre evaluees soit a partir des proprietes acides-bases, soit a partir des proprietes accepteurs-donneurs, soit a partir des proprietes oxydo-reductrices. Toute etude dans l'un de ces domaines peut etre utilisee pour la prevision des reactions dans les autres domaines. (auteur)

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Original title (French)
Les melanges eau-hydrazine en tant que solvants

Publishing Information

Imprint Pagination
124 p.
Report number
FRCEA-TH--13076

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
52022094
Subject category
S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis
Descriptors DEI
CHEMICAL PROPERTIES; CHEMICAL REACTION KINETICS; HYDRAZINE; HYDROGEN IONS 1 PLUS; ION EXCHANGE; IRON COMPLEXES; IRON IONS; MIXED SOLVENTS; NONAQUEOUS SOLVENTS; PHYSICAL PROPERTIES; REDOX REACTIONS; SOLVENT EXTRACTION; SOLVENT PROPERTIES; WATER
Descriptors DEC
CATIONS; CHARGED PARTICLES; CHEMICAL REACTIONS; COMPLEXES; DISPERSIONS; EXTRACTION; HYDROGEN COMPOUNDS; HYDROGEN IONS; IONS; KINETICS; MIXTURES; NITROGEN COMPOUNDS; OXYGEN COMPOUNDS; REACTION KINETICS; SEPARATION PROCESSES; SOLVENTS; TRANSITION ELEMENT COMPLEXES

Optional Information

Notes
67 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses