Diciāns
Diciāns (bieži saukts vienkārši par ciānu), arī cianogēns, (CN)2 - bezkrāsaina indīga gāze ar asu, rūgtajām mandelēm līdzīgu smaržu. Diciāns sastāv tikai no oglekļa un slāpekļa. Ūdenī šķīst ierobežoti; labāk šķīst spirtā, ēterī, etiķskābē. Diciāns deg ar ārkārtīgi karstu, violetu liesmu, kam ir sarkana apmale.
| Diciāns | |
|---|---|
 Diciāna struktūrformula ar starpatomu attālumiem  Diciāna molekulas modelis | |
| Citi nosaukumi |
Ciāns, cianogēns, oglekļa nitrīds, dicianogēns, skābeņskābes dinitrils, nitriloacetonitrils, oksālnitrils, oksalilcianīds |
| CAS numurs | 460-19-5 |
| Ķīmiskā formula | C2N2 |
| Molmasa | 52,04 g/mol |
| Blīvums | Pie −21 °C 950 kg/m3 |
| Kušanas temperatūra | -28 °C |
| Viršanas temperatūra | −21 °C |
| Šķīdība ūdenī | 450 ml/100 ml (20 °C) |
Vēsture
labot šo sadaļuPirmo reizi ieguvis Gē-Lisaks, termiski sadalot dzīvsudraba cianīdu:
- Hg(CN)2 → (CN)2 + Hg
Ir dati, ka diciānu pirmais ieguvis Karls Šēle 1782. gadā, pētot ciānūdeņradi.[1][2]
Atrašanās dabā
labot šo sadaļuTā ka diciāns veidojas slāpekli saturošu organisku vielu pirolīzes procesā, tas nelielos daudzumos atrodams koksa gāzē un domnas gāzē. Spektroskopiski konstatēts komētu sastāvā, kā arī Titāna atmosfērā.
Iegūšana
labot šo sadaļuVisvienkāršāk diciānu ir iegūt pēc Gē-Lisaka metodes, sadalot dzīvsudraba cianīdu.
Iegūst arī, katalītiski oksidējot zilskābi, nokaitēta koksa reakcijā ar slāpekli, kā arī dehidratējot skābeņskābes diamīdu jeb oksamīdu (CONH2)2 vai amonija oksalātu:
- H2NC(O)C(O)NH2 → NC−CN + 2 H2O
- (COONH4)2 → NC−CN +4H2O
Ūdeni amonija oksalātam var atņemt ar fosfora pentoksīdu un šī reakcija pierāda diciāna uzbūvi, kur abi oglekļa atomi ir saistīti savā starpā. Tādējādi diciānu var uzskatīt par skābeņskābes dinitrilu. Ar skābēm diciānu var pārvērst atpakaļ par skābeņskābi.
Diciāns var tikt iegūts, reaģējot kālija cianīda un vara sulfāta šķīdumiem:
- 2CuSO4 + 4KCN → Cu2(CN)2 + (CN)2 + 2K2SO4
Diciāns veidojas, iedarbojoties ar elektrisko izlādi uz slāpekļa un acetilēna maisījumu.
Ķīmiskās īpašības
labot šo sadaļuDiciāns pieder pie tā saucamajiem pseidohalogēniem. Līdzīgi hloram, tas reaģē ar sārmu ūdens šķīdumiem, veidojot sārmu metāla cianīdu un cianātu (hlors dod hlorīdu un hipohlorītu):
Ilgstoši karsējot 400 °C temperatūrā, diciāns pārvēršas par brūnu amorfu polimēru - paraciānu (CN)x, kur х = 2000-3000. Pie 800 °C paraciāns pilnībā depolimerizējas.
Diciāns viegli šķīst ūdenī, taču pamazām reaģē ar to un no šķīduma izkrīt brūnas pārslas, ko dēvē par azulmskābi, turklāt šķīdumā veidojas amonija cianīds, karbonāts un hidrogēnoksalāts, kā arī urīnviela.
Diciāns var savienoties ar vienu vai divām sērūdeņraža molekulām, veidojot dzeltenu flaveānūdeņradi vai sarkanu kristālisku rubeānūdeņradi:
- NC−CN + H2S → H2NSC−CN
- NC−CN + 2H2S → H2NSC−CSNH2
Reaģējot ar spirtiem un sālsskābi, veido iminoesterus.
Izmantošana
labot šo sadaļuPielieto organiskajā sintēzē un kā stabilizatoru nitrocelulozes ražošanā.
Diciāns ir ļoti toksiska viela (kaut arī mazāk bīstams par ciānūdeņradi) |
Literatūra
labot šo sadaļuП. Каррер. Курс органической химии. Ленинград: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1960. (krieviski)
Atsauces un piezīmes
labot šo sadaļu- ↑ H. Bauer (1980). "Die ersten organisch-chemischen Synthesen". Naturwissenschaften 67 (1): 1—6. doi:10.1007/BF00424496.
- ↑ J. Gay-Lussac (1815). "?". Ann. Chim. Et phys. 96: 175.