Калію тіоціанат

Похідні карбону (ІІ) – це монооксид карбону, сульфід карбону(ІІ), ціанідна кислота: СО, CS, HCN.

В молекулі оксиду карбону(ІІ) СО, як і в ізоелектронній їй молекулі N₂, є потрійний зв’язок. Оскільки будова молекул СО і N₂ аналогічна, то подібні їх фізичні властивості: низькі температура плавлення, температура кипіння, погано розчинні у воді.

Утворюється СО при згорянні С в недостатній кількості кисню або в результаті взаємодії СО₂ з розжареним вугіллям:

2С + О₂ = 2СО,

СО₂ + С Û 2СО

В звичайних умовах СО – хімічно інертна сполука. При нагріванні проявляє відновні властивості, що широко застосовується в пірометалургії:

Fe₃O₄ + 4CO = 3Fe + 4CO₂

При 700°С оксид карбону (ІІ) згоряє синім полум’ям, виділяючи велику кількість тепла:

CO + 1/2O₂ = CO₂.

При нагріванні взаємодіє з сіркою:

CO + S = COS.

При опроміненні або в присутності каталізатора СО взаємодіє з хлором, утворюючи оксохлорид COCl₂:

CO + Cl₂ = COCl₂.

Фосге́ н (діхлорангидрід вугільної кислоти COCl₂) - безбарвна газоподібна речовина із запахом прілих фруктів або сіна. Також для позначення використовують такі синоніми: карбонілхлорид, хлорокис вуглецю.

Густина фосгену при температурі 20 °C - 1, 4 кг/м3 (при температурі 8, 2 °C конденсується в безбарвну рідину); має велику летючістю навіть при низьких температурах повітря; добре розчинний в органічних розчинниках (наприклад, в бензині, ксилолі, толуолі), погано — у воді, не розчинний — в жирах і маслах.

Оскільки фосген майже не гідролізуєтся парами води, концентрація речовини, створена в повітрі, помітно змінюється лише через тривалий час. Разом з тим фосген енергійно реагує з аміаком (реакція використовується для швидкого виявлення витоків речовини - тампон, змочений розчином аміаку, у присутності фосгену починає виділяти білий дим).

Фосген володіє задушливою дією (що зумовило застосування речовини як бойовий отруйливий засіб в ході Першої Світової війни 1914-1918 років). Отруйний тільки при вдиханні пари. Перші виразні ознаки отруєння з'являються після прихованого періоду від чотирьох до восьми годин (спостерігалися навіть періоди в 15 годин).

Небезпечна концентрація фосгену для людини - 0, 005 міліграма на літр, смертельна - від 0, 1 до 0, 3 міліграма на літр (при дії протягом 15 хвилин). При концентрації 5 міліграм на літр смерть наступає протягом двох-трьох секунд.

Контакт фосгену з легеневою тканиною викликає порушення проникності альвеол і швидко прогресуючий набряк легенів, що веде до сильної задухи, болісного тиску в грудній клітині і збільшення ритму дихання від 18-20 (норма) до 30-50 і навіть 60-70 на хвилину. Отруєння легкої і середньої тяжкості протікають у вигляді токсичного бронхіту, у важчих випадках виникають також нервово-психічні розлади (афектні порушення, галюцинації, оглушення, у ряді випадків - рухове збудження). Наслідком повторних гострих отруєнь можуть бути астенія, плеврит, пневмонія, хронічний бронхіт, надалі - бронхоектази, абсцес, гангрена легенів.

Антидоту (протиотрути) не існує. Як захист служить протигаз.

Вперше фосген отримав 1812 року англійський фізик і хімік Гемфрі Деві.

Фосген утворюється при окисленні хлороформу киснем повітря під дією світла.

У промисловості отримують нагріванням СО з Cl2 в присутності вугілля.

В лабораторії може бути легко отриманий несильним нагріванням суміші CCl4 та SO3 (або олеумом):

2SO3 + CCl4 = S2O5Cl2 + COCl2

Використання в органічному синтезі

Дуже активний в багатьох реакціях приєднання, завдяки цьому активно використовується в органічному синтезі (фосгенування). Застосовується для отримання ряду фарбників.

Молекула СО може вступати в якості ліганду в різних комплексах. При цьому за рахунок незв’язуючої електронної пари карбону вона проявляє s-донорні, а за рахунок вільних p^розр.-орбіталей - p-акцепторні властивості.

Аналогічно молекулі СО побудований ізоелектронний їй ціанід-іон CN^-.

За хімічною природою ціаніди можуть бути основними і кислотними. Так, при гідролізі іонний ціанід NaCN утворює лужне середовище, а ковалентний JCN – дві кислоти:

NaCN + HOH = NaOH + HCN,

JCN + HOH = HJO + HCN.

Молекула гідроген ціаніду HCN має лінійну структуру:

H – C º N.

Однак існує також її таутомерна форма

H – N º C.

Перший ізомер є стійким, так як ефективні заряди на атомах мають менше значення, ніж в другому ізомері. Гідроген ціанід змішується з водою у будь-яких співвідношеннях. Його водний розчин – дуже слабка кислота, яка називається синильною або ціанідною (К=7, 9× 10^-10).

Будучи похідними С(ІІ), ціаніди проявляють відновні властивості. Так, при нагріванні їх розчинів вони поступово окиснюються киснем повітря, утворюючи ціанати:

2C⁺²N^- + O₂⁰ = 2C⁺⁴N^-2O^-,

а при кип’ятінні з сіркою – тіоціанати (роданіди):

C⁺²N^- + S⁰ = C⁺⁴N^-2S^-

Ціаніди отримують відновленням карбонатів вугіллям при нагріванні:

Na₂CO₃ + C + 2NH₃ = 2NaCN + 3H₂O

CaCN₂ + C + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCN

Кальцій ціанід

В техніці отримують HCN при нагріванні суміші CO і NH₃:

CO + NH₃ ® HCN + H₂O.

Ціаніди дуже отруйні.

У промисловості отримують нагріванням СО з Cl2 в присутності вугілля.

В лабораторії може бути легко отриманий несильним нагріванням суміші CCl4 та SO3 (або олеумом):

2SO3 + CCl4 = S2O5Cl2 + COCl2

Військові позначення

німецьке — Grunkreuz, D-Stoff.

англійське — PG-Mixture (у суміші з хлорпікрином).

американське — CG.

французьке — Collongite (у суміші з четиреххлорістим оловом).

Використання в органічному синтезі

Дуже активний в багатьох реакціях приєднання, завдяки цьому активно використовується в органічному синтезі (фосгенування). Застосовується для отримання ряду фарбників.

Молекула СО може вступати в якості ліганду в різних комплексах. При цьому за рахунок незв’язуючої електронної пари карбону вона проявляє s-донорні, а за рахунок вільних p^розр.-орбіталей - p-акцепторні властивості.

Аналогічно молекулі СО побудований ізоелектронний їй ціанід-іон CN^-.

За хімічною природою ціаніди можуть бути основними і кислотними. Так, при гідролізі іонний ціанід NaCN утворює лужне середовище, а ковалентний JCN – дві кислоти:

NaCN + HOH = NaOH + HCN,

JCN + HOH = HJO + HCN.

Молекула гідроген ціаніду HCN має лінійну структуру:

H – C º N.

Однак існує також її таутомерна форма

H – N º C.

Перший ізомер є стійким, так як ефективні заряди на атомах мають менше значення, ніж в другому ізомері. Гідроген ціанід змішується з водою у будь-яких співвідношеннях. Його водний розчин – дуже слабка кислота, яка називається синильною або ціанідною (К=7, 9× 10^-10).

При нагріванні ціанідів малоактивних металів (AgCN, Hg(CN)₂) до 350-400°С утворюється диціан (CN)₂:

Hg(CN)₂ = Hg + (CN)₂­

Диціан – дуже реакційноздатний:

(CN)₂ + H₂ = 2HCN,

(CN)₂ + Cl₂ = 2CNCl.