Fosgen

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Fosgen
Obecné
Systematický název	Karbonylchlorid Dichlorid karbonylu
Triviální název	Fosgen
Ostatní názvy	Oxychlorid uhličitý Chlorid kyseliny chlormethanové Dichlorid kyseliny uhličité
Latinský název
Anglický název	Carbonyl chloride, Phosgene
Německý název	Carbonylchlorid, Phosgen
Funkční vzorec	COCl2
Sumární vzorec	CCl2O
Vzhled	Bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	75-44-5
Registrační číslo EINECS
PubChem	{{{PubChem}}}
ChEBI	{{{ChEBI}}}
SMILES	O=C(Cl)Cl
InChI
Vlastnosti
Molární hmotnost	98,916 g/mol
Molární koncentrace cM
Teplota tání	- 127,76 °C (155 K)
Teplota varu	8,3 °C (281 K)
Teplota sublimace
Teplota rozkladu
Teplota změny krystalové modifikace
Teplota skelného přechodu
Hustota	1,4 g/cm³ (8,3 °C/kapalina) 0,004 g/cm3 (25 °C, plyn)
Viskozita
Dynamický viskozitní koeficient
Kinematický viskozitní koeficient
Index lomu
Tvrdost
Kritická teplota	182 °C
Kritický tlak	5,67 MPa
Kritická hustota
Disociační konstanta pKa
Disociační konstanta pKb
Rozpustnost ve vodě	Hydrolýza (vzniká HCl a CO2)
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech
Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech	Dobře rozpustný
Součin rozpustnosti
Teplota hoření
Meze výbušnosti
Relativní permitivita
Tlak páry	161,6 kPa (20 °C)
Van der Waalsova konstanta pro stavovou rovnici
Izoelektrický bod
Součinitel elektrické vodivosti
Součinitel tepelné vodivosti
Součinitel elektrického odporu
Součinitel délkové roztažnosti
Součinitel objemové roztažnosti
Měrná vodivost	- 6,08 Sm-1
Měrný elektrický odpor
Ionizační energie
Povrchové napětí
Průměrný výskyt
Rychlost zvuku
Struktura
Krystalová struktura	Čtverečná (pevná látka)
Hrana krystalové mřížky	a= 1 582 pm, c= 572 pm
Koordinační geometrie
Tvar molekuly	Planární
Dipólový moment	3,9•10-30 Cm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔfH	- 219,26 kJ/mol
Entalpie tání ΔHt
Entalpie varu ΔHv
Entalpie rozpouštění ΔHv
Entalpie sublimace ΔHv
Standardní molární entropie S
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔfG	- 206,08 kJ/mol
Měrné teplo
Izobarické měrné teplo cp
Izochorické měrné teplo cV
Bezpečnost
Vysoce toxický (T+)
R-věty	R26, R34
S-věty	S9, S26, S36/37/39, S45
NFPA 704	0 4 1
Číslo RTECS	SY5600000
Teplota vznícení	Není vznítitelný
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Fosgen, nazývaný též dichlorid karbonylu, chlorid karbonylu, karbonyldichlorid, karbonylchlorid, oxychlorid uhličitý, chlorid kyseliny chlormethanové nebo dichlorid kyseliny uhličité je prudce jedovatý, dusivý bezbarvý plyn, mnohem nebezpečnější než chlor. Když je velmi zředěn, zapáchá jako shnilé brambory.

Obsah 1 Příprava 2 Chemické reakce 3 Použití 4 Jedovatost 5 Historická poznámka 6 Původ jména 7 Literatura

[editovat] Příprava

Vzniká slučováním oxidu uhelnatého s chlorem za teploty od 130 °C do 150 °C za přítomnosti katalyzátoru, kterým je v této reakci aktivní uhlí nebo houbovitá platina

CO + Cl₂ → COCl₂,

případně pomaleji působením světla, zejména ultrafialového, na uvedenou směs plynů.

[editovat] Chemické reakce

Působením vody se za normální teploty zvolna, za zvýšené teploty rychleji, hydrolyzuje za vzniku kyseliny chlorovodíkové a kyseliny uhličité resp. oxidu uhličitého

COCl₂ + 2 H₂O → H₂CO₃ + 2 HCl,

COCl₂ + H₂O → CO₂ + 2 HCl.

Působením některých kovů v práškové podobě, např. zinku nebo cínu se rozkládá na chlorid příslušného kovu a oxid uhelnatý

COCl₂ + Zn → ZnCl₂ + CO.

S organickými alkoholy reaguje za vzniku esterů kyseliny uhličité, např. reakcí s ethanolem

COCl₂ + 2 C₂H₅0H → (C₂H₅0)₂CO

vzniká diethylester kyseliny uhličité, čili uhličitan ethylnatý.

Reakcí s alkeny (olefiny) vznikají chloridy chlorovaných karboxylových kyselin, např. adicí fosgenu na ethen (ethylen)

COCl₂ + H₂C=CH₂ → Cl–CH₂–CH₂–COCl

vzniká chlorid kyseliny 3-chlorpropanové.

[editovat] Použití

Vysoká reaktivita fosgenu, který snadno uvolňuje aktivní (atomární) chlor se využívá v organické syntéze k přípravě chlorovaných derivátů, případně k vnášení karbonylové skupiny –CO– do organických sloučenin.

Za první světové války byl použit jako bojový plyn.

[editovat] Jedovatost

Proces hydrolýzy je hlavní příčinou jedovatého účinku na lidský organizmus; ve styku s vlhkostí sliznic se podle uvedených rovnic rozkládá a vznikající kyselina chlorovodíková leptá sliznice. Při vdechnutí do plic dochází k jejich postupnému rozkladu (edemu) s možným následkem smrti. Kromě toho se uvádí, že karbonylová skupina CO reaguje s volnými aminoskupinami –NH₂, hydroxylovými skupinami –OH nebo sulfhydrylovými skupinami –SH v molekulách bílkovin v buněčných membránách. Oba efekty vedou k porušení membrán, oddělujících v plicích vzduch od krve a v konečném důsledku ke krvácení do plic.

Jako nejnižší smrtelná koncentrace ve vzduchu pro člověka se uvádí 50 ppm při působení po dobu 5 min, resp. LCt₅₀ 3200 mg.min/m³. Po nadýchání fosgenu existuje doba latence, trvající až 24 hodin, ve které se neprojevují žádné zřetelné příznaky. Přesto v plicích probíhají nevratné změny, popsané výše. Délka latence závisí v prvé řadě na koncentraci fosgenu ve vdechovaném vzduchu a také na době, po kterou byl člověk jeho působení vystaven. Teprve pak se objevují dýchací potíže, způsobené zalitím plicních sklípků krví a tím vyvolanou nedostatečností přenosu kyslíku do krve.

[editovat] Historická poznámka

Fosgen poprvé připravil v roce 1812 anglický chemik John Davy. V roce 1917 v průběhu první světové války použila německá armáda v bitvě u pevnosti Verdun granáty plněné kapalným fosgenem. Přestože v odbobí před druhou světovou válkou všechny mocnosti vyrobily značné zásoby dělostřelecké munice a leteckých bomb plněných fosgenem, nebyl v průběhu války fosgen již bojově použit. Dnes je považován jako bojový prostředek za zastaralý a byl nahrazen modernějšími bojovými látkami. Vzhledem k jeho snadné dostupnosti (je vyráběn jako surovina pro chemický průmysl) není však vyloučeno jeho zneužití teroristy.

[editovat] Původ jména

Jméno fosgen je odvozeno od řeckých slov fós, φώσ (světlo) a gennaó, γεννάω (tvořím), podle způsobu jeho přípravy ze směsi oxidu uhelnatého a chloru působením světla.

[editovat] Literatura

• VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.