Dician
Dician ali cianogen je dinitril oksalne kisline s formulo (CN)2 ali N≡C-C≡N. Je brezbarven, zelo strupen, lahko vnetljiv in okolju nevaren plin z jedkim vonjem, podobnim vonju vodikovega cianida. V manjših količinah se nahaja v plavžnih plinih.
| |||
| |||
| Imena | |||
|---|---|---|---|
| IUPAC ime | |||
| Druga imena | |||
| Identifikatorji | |||
3D model (JSmol)
|
|||
| 1732464 | |||
| ChEBI | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.006.643 | ||
| EC število |
| ||
| Gmelin | 1090 | ||
| MeSH | cianogen | ||
PubChem CID
|
|||
| RTECS število |
| ||
| UN število | 1026 | ||
CompTox Dashboard (EPA)
|
|||
| |||
| |||
| Lastnosti | |||
| C2N2 | |||
| Molska masa | 52,04 g·mol−1 | ||
| Videz | brezbarven plin | ||
| Vonj | oster, po grenkih mandeljnih | ||
| Gostota | 950 mg mL−1 (pri −21 °C) | ||
| Tališče | −28 °C (−18 °F; 245 K) | ||
| Vrelišče | −21,1 °C; −6,1 °F; 252,0 K | ||
| 45 g/100 mL (pri 20 °C) | |||
| Topnost | topen v etanolu in dietil etru | ||
| Parni tlak | 5,1 atm (21 °C) [4] | ||
| kH | 1,9 μmol Pa−1 kg−1 | ||
| Lomni količnik (nD) | 1,327 (18 °C) | ||
| Termokemija | |||
| Standardna molarna entropija S |
241,57 J K−1 mol−1 | ||
Std tvorbena
entalpija (ΔfH⦵298) |
309,07 kJ mol−1 | ||
Std sežigna
entalpija (ΔcH⦵298) |
−1,0978–−1,0942 MJ mol−1 | ||
| Nevarnosti | |||
| Glavne nevarnosti | v telesu tvori cianide, vnetljiv[4] | ||
EU klasifikacija (DSD) (zastarelo)
|
 F+ T N
| ||
| R-stavki (zastarelo) | R12, R23, R50/53 | ||
| S-stavki (zastarelo) | (S1/2), S16, (S33), (S45), (S63) | ||
| NFPA 704 (diamant ognja) | |||
| Meje eksplozivnosti |
6,6–32%[4] | ||
| NIOSH (ZDA varnostne meje): | |||
PEL (Dopustno)
|
ni podatka[4] | ||
REL (Priporočeno)
|
TWA 10 ppm (20 mg/m3)[4] | ||
IDLH (Takojšnja nevarnost)
|
N.D.[4] | ||
| Sorodne snovi | |||
| Sorodno alkannitrili | |||
| Sorodne snovi | 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamid (DBNPA) | ||
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C, 100 kPa). | |||
| Sklici infopolja | |||
Cianogen se imenujejo tudi nekateri derivati, čeprav imajo samo eno CN skupino.[5] Eden od njih je na primer cianogen bromid s formulo NCBr.[6]
Dician je anhidrid oksamida
- H2NC(O)C(O)NH2 → NCCN + 2 H2O
čeprav se oksamid pripravlja s hidrolizo diciana:[7]
- NCCN + 2 H2O → H2NC(O)C(O)NH2
Sinteza uredi
Dician običajno nastaja iz cianidnih spojin. Ena od laboratorijskih metod za njegovo pripravo je termična razgradnja živosrebrovega(II) cianida:
- 2 Hg(CN)2 → (CN)2 + Hg2(CN)2
Druga možnost je reakcija bakrovih(II) soli, na primer bakrovega(II) sulfata, s cianidi. V reakciji nastane nestabilni bakrov(II) cianid, ki hitro razpade v bakrov(I) cianid in dician.[8]
- 2 CuSO4 + 4 KCN → (CN)2 + 2 CuCN + 2 K2SO4
Industrijsko se proizvaja z oksidacijo vodikovega cianida, običajno s klorom na aktiviranem silicijevem dioksidu kot katalizatorju, ali dušikovim dioksidom na bakrovih soleh. Nastaja tudi iz dušika in acetilena med električnim iskrenjem.[9]
Paradician uredi
Najboljši način za pripravo paradiciana (paracianogena) je segrevanje živosrebrovega(II) cianida. Pripravi se lahko tudi iz srebrovega cianida, srebrovega cianata, cianogenjodida ali cianur jodida[10] in polimerizacijo diciana pri temperaturi 300-500 °C v prisotnosti sledov nečistoč. Paradician s segrevanjem na 800 °C pretvori nazaj v dician.[7] Struktura paradiciana je precej nepravilna z večino ogljikovih atomov v sp2 stanju in lokaliziranimi področji pi konjugacije.[11]
Zgodovina uredi
Dician je prvi sintetiziral Joseph Louis Gay-Lussac leta 1815, ki je tudi določil njegovo formulo in ga imenoval cianogen. Ime je sestavljeno iz grških besed κυανός (kyanós) - moder in γεννάω (gennáo) – ustvariti. Modra barva je starejšega izvora: vodikov cianid je namreč prvi pripravil švedski kemik Carl Wilhelm Scheele iz pigmenta prusko modro[12] z idealizirano formulo Fe7(CN)18.
V 1850. letih so cianogensko milo začeli uporabljati fotografi za odstranjevanje sledov srebra s svojih rok.[13] V poznem 19. stoletju so ga začeli uporabljati v industriji umetnih gnojil. Še vedno se uporablja za sintezo nekaterih umetnih gnojil in kot stabilizator v proizvodnji nitroceluloze.
Dician je zelo strupen. Ko so ga leta 1910 s spektroskopsko analizo odkrili v repu Halleyjevega kometa, je na Zemlji zavladal strah pred zastrupitvijo, če bi šla Zemlja skozi njegov rep. Zaradi izjemno difuzne zgradbe repa bi prehod Zemlje skozenj vsekakor ostal brez posledic.[14][15]
Varnost uredi
Dician je zelo strupen, tako kot anorganski cianidi, ker se zlahka reducira v cianid. Cianid zastrupi citokrom c oksidazo in s tem prekine celično dihanje. Dician draži oči in dihala. Vdihavanje lahko povzroči glavobol, omotico, povečanje srčnega utripa, slabost, bruhanje, izgubo zavesti, krče in smrt.[16] Smrtni odmerek pri dihanju je 100-150 mg. To pomeni, da se pri koncentraciji 900 ppm smrtni odmerek doseže po 10 minutah.[17]
Dician ustvarja med zgorevanjem v kisiku drug najbolj vroč naravni plamen s temperaturo preko 4525 °C.[18][19] Najbolj vročega ustvarja dicianoacetilen (N≡C−C≡C−C≡N) - 4990 °C.
Sklici uredi
- ↑ 1,0 1,1 1,2 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control, National Institute for Occupational Safety & Health. september 2007. str. 82.
{{navedi knjigo}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava) - ↑ 2,0 2,1 The Merck Index (10. izd.). Rahway, NJ: Merck & Co. 1983. str. 385.
- ↑ 3,0 3,1 »oxalonitrile (CHEBI:29308)«. Chemical Entities of Biological Interest. UK: European Bioinformatics Institute. 27. oktober 2006. Main. Pridobljeno 6. junija 2012.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0161. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ↑ A.L. Ringer, C.D. Sherrill, R.A. King, T.D. Crawford (2008). Low-lying singlet excited states of isocyanogen. International Journal of Quantum Chemistry 106 (6): 1137–1140. Bibcode: 2008IJQC..108.1137R. doi: 10.1002/qua.21586.
- ↑ W.W. Hartman, E.E. Dreger (1931). Cyanogen Bromide. Org. Synth. 11: 30.; Coll. Vol. 2: 150.
- ↑ 7,0 7,1 N.N. Greenwood, A. Earnshaw (1997). Chemistry of the Elements. 2. izdaja. Butterworth-Heinemann. str. 320–321. ISBN 0080379419.
- ↑ T.K. Brotherton, J.W. Lynn (1959). The Synthesis And Chemistry Of Cyanogen. Chemical Reviews 59 (5): 841–883. doi: 10.1021/cr50029a003.
- ↑ A.A. Breneman (1889). The Fixation of Atmospheric Nitrogen. Journal of the American Chemical Society 11 (1): 2–27. doi: 10.1021/ja02126a001.
- ↑ L.L. Bircumshaw, F.M. Tayler, D.H. Whiffen (1954). Paracyanogen: its formation and properties. Part I. J. Chem. Soc.: 931–935. doi: 10.1039/JR9540000931.
- ↑ L. Maya (1993). Paracyanogen Reexamined. Polymer Science: Part A 31: 2595–2600.
- ↑ J.L. Gay-Lussac (1815). Recherches sur l'acide prussique. Annales de Chimie 95: 136–231.
- ↑ W. Crookes, urednik (1859). Photographic News: A Weekly Record of the Process of the Photography. str. 11.
- ↑ Comet's Poisonous Tail. The New York Times, 7. februarja 1910.
- ↑ David Becker. Comet 100 years Ago. The Denver Post, 26. maj 2010.
- ↑ G.D. Muir, urednik (1971). Hazards in the Chemical Laboratory. London: The Royal Institute of Chemistry.
- ↑ J. Ledgard (2006). A Laboratory History of Chemical Warfare Agents. Lulu.com. str. 82. ISBN 0615136451.
- ↑ N. Thomas, A.G. Gaydon, L. Brewer (1952). Cyanogen Flames and the Dissociation Energy of N2. The Journal of Chemical Physics 20 (3): 369–374. Bibcode: 1952JChPh..20..369T. doi: 10.1063/1.1700426.
- ↑ J.B. Conway, R.H. Wilson ml., A.V. Grosse (1953). The Temperature of the Cyanogen-Oxygen Flame. Journal of the American Chemical Society 75 (2): 499. doi: 10.1021/ja01098a517.