Циан (вещество)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Циан
Cyanogen.png
Общие
Систематическое наименование
Циан
Традиционные названия Дициан
Хим. формула C₂N₂
Физические свойства
Состояние газ
Молярная масса 52,04 г·моль−1
Плотность 0,95 г·см−3 (жидкость, −21 °C)
2,38 г·л−1 (газ, 0 °C, 1013 mbar)
Термические свойства
Т. плав. -34,3 ℃
−28 ℃
Т. кип. −21 ℃
-20,7 ℃
Давление пара 0,49 MPa (20 °C)
Химические свойства
Растворимость в воде 45020 мл/100 мл
Растворимость в этаноле 23020 мл/100 мл
Растворимость в диэтиловом эфире 50018 мл/100 мл
Классификация
Номер CAS 460-19-5
PubChem 9999
ChemSpider 9605
Номер EINECS 207-306-5
RTECS GT1925000
ChEBI 29308
Номер ООН 1026
N#CC#N
1S/C2N2/c3-1-2-4
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Циан, дициан, (CN)2 — динитрил щавелевой кислоты, бесцветный газ с резким запахом; tпл −27,8 °C; tкип −21,15 °C; ограниченно растворим в воде, лучше — в спирте, диэтиловом эфире, уксусной кислоте.

Химические свойства[править | править вики-текст]

При длительном нагревании (400 °C) превращается в аморфный полимер — парациан (CN)x: (х = 2000-3000), который при 800 °C полностью деполимеризуется. Для циана характерны т. н. псевдогалогенные свойства: подобно галогенам (хлор, бром) он взаимодействует с водными растворами щелочей:

\mathsf{(CN)_2 + 2KOH \rightarrow KCN + KCNO + H_2O}

Имеет характерный запах миндаля.

Получение[править | править вики-текст]

  • Получают в промышленности каталитическим окислением синильной кислоты:
  • с кислородом в присутствии серебряного катализатора:
\mathsf{4HCN + O_2 \rightarrow 2(CN)_2 + 2H_2O}
  • с хлором на активированном угле:
\mathsf{2HCN + Cl_2 \rightarrow (CN)_2 + 2HCl}
  • с диоксидом азота:
\mathsf{2HCN + NO_2 \rightarrow (CN)_2 + NO + H_2O}
  • В лаборатории получают окислением цианидов двухвалентной медью Cu(II) в водных растворах:
\mathsf{4CN^- + 2Cu^{2+} \rightarrow (CN)_2 + 2CuCN}
  • Дегидратацией диамида щавелевой кислоты (CONH2)2.
  • Образуется при пиролизе азотсодержащих органических соединений и поэтому в малых количествах содержится в коксовом и доменном газах.

Нахождение в природе[править | править вики-текст]

Циан спектроскопически обнаружен в кометах, обнаружен в атмосфере Титана.

Применение[править | править вики-текст]

Используется в органическом синтезе (получение оксамида) и сваривании металлов.

В 1824 году немецкий химик Фридрих Вёлер получил из дициана и воды щавелевую кислоту.

Безопасность[править | править вики-текст]

  • Ядовит, но по токсичности уступает синильной кислоте (фактор от 2 до 10) и её солям — цианидам. Граница восприятия человеком характерного запаха «миндаля» лежит значительно выше чем у синильной кислоты, тем не менее циан является очень опасным газом. В начале происходит резорбирование циана организмом и последующий распад С-С связи. Механизм его токсического действия похож на механизм действия синильной кислоты: блокада трехвалентного железа в системе клеточного дыхания (Цитохром с-оксидазы) и как следствие «удушье» на клеточном уровне.
  • Горюч, легко воспламеним, образует с воздухом взрывные смеси.

Литература[править | править вики-текст]

  • Brotherton Т. К., Lynn J. W., The synthesis and chemistry of cyanogen, «Chemical reviews», 1959, v. 59, ? 5, р. 841
  • Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.