Циан (вещество)

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Циан
Общие
Систематическое наименование
Циан, этандинитрил
Традиционные названия Цианоген
дициан, динитрил щавелевой кислоты
Хим. формулаC₂N₂
Физические свойства
Состояниечрезвычайно ядовитый газ с резким запахом
Молярная масса52,04 г·моль−1
Плотность0,95 г·см−3 (жидкость, −21 °C)
2,38 г·л−1 (газ, 0 °C, 1013 мбар)
Термические свойства
Т. плав.−34,3 ℃
−28 ℃
Т. кип.−21 ℃
−20,7 ℃
Давление пара 0,49 МПа (20 °C)
Химические свойства
Растворимость в воде 45020 мл/100 мл
Растворимость в этаноле23020 мл/100 мл
Растворимость в диэтиловом эфире50018 мл/100 мл
Классификация
Номер CAS460-19-5
PubChem9999
ChemSpider9605
Номер EINECS 207-306-5
RTECSGT1925000
ChEBI 29308
Номер ООН1026
C(#N)C#N
InChI
InChI=1S/C2N2/c3-1-2-4
Безопасность
ЛД5015 мг/кг
ТоксичностьЧрезвычайно ядовит
NFPA 704

Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Циа́н (дициа́н, цианоге́н, устар. синерод), (CN)2 — динитрил щавелевой кислоты, бесцветный чрезвычайно токсичный и огнеопасный газ с резким неприятным запахом; температура плавления tпл = −27,8 °C; температура кипения tкип = −21,15 °C; ограниченно растворим в воде, лучше — в спирте, диэтиловом эфире, уксусной кислоте.

Химические свойства

При длительном нагревании (400 °C) превращается в аморфный полимер — парациан (CN)x: (x = 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:

Горит на воздухе пламенем светло-фиолетового цвета. При сгорании в чистом кислороде температура пламени может превышать 4500 °C[1].

Получение

  • кислородом в присутствии серебряного катализатора:
  • хлором на активированном угле:
  • диоксидом азота:
  • В лаборатории получают окислением цианидов двухвалентной медью Cu (II) в водных растворах:
Реакция протекает аналогично взаимодействию двухвалентного катиона меди с иодид-ионом до образования I2 + CuI
  • Взаимодействие простых веществ. Реакция протекает под действием электрического разряда:

  • Дегидратацией амида щавелевой кислоты (CONH2)2

  • Образуется при пиролизе азотсодержащих органических соединений и поэтому в малых количествах содержится в коксовом и доменном газах.

Нахождение в природе

Циан спектроскопически обнаружен в кометах, в том числе на межзвёздной комете 2I/Borisov[2], а также в атмосфере Титана.

Применение

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

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

Биологическое действие и безопасность

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

Примечания

  1. журнал «Химия и химики»//образование и горение дициана. Дата обращения: 1 декабря 2018. Архивировано 30 ноября 2018 года.
  2. На межзвездной комете 2I/Борисова нашли циан. Дата обращения: 1 октября 2019. Архивировано 1 октября 2019 года.

Литература

  • Brotherton Т. К., Lynn J. W., The synthesis and chemistry of cyanogen, «Chemical reviews», 1959, v. 59, ? 5, p. 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.
  • Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ.