Nitrogén-triklorid

Nitrogén-triklorid
IUPAC-név	nitrogén-triklorid
Más nevek	triklór-amin Agene®
Kémiai azonosítók
CAS-szám	10025-85-1
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	NCl3
Moláris tömeg	120,36 g/mol
Megjelenés	sárga, olajszerű folyadék
Sűrűség	1,635 g/cm³ (20 °C)
Olvadáspont	−40 °C
Forráspont	71 °C
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet	trigonális piramis
Termokémia
Std. képződési entalpia ΔfHo298	+232
Veszélyek
EU osztályozás	Nincs besorolva
Rokon vegyületek
Azonos kation	Foszfor-triklorid Arzén-triklorid
Azonos anion	Nitrogén-trifluorid Nitrogén-tribromid Nitrogén-trijodid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A nitrogén-triklorid (vagy triklór-amin) egy kovalens, biner vegyülete a nitrogénnek és a klórnak, képlete: NCl₃. Sárga színű, nagy sűrűségű, robbanékony folyadék. Meglehetősen reaktív vegyület. Hidrolízisekor hipoklorit keletkezik, ezért felhasználják fertőtlenítésre és liszt fehérítésére is. Ugyanazok a hatásai, mint a könnygáznak, de ilyen célra sohasem használták. A hétköznapi életben kis mennyiségben keletkezik uszodák és strandok vizében, amiben hipoklorit alapú fertőtlenítő és szerves illetve szervetlen eredetű ammónia-származékok reakciójában keletkezik. Az uszodák és strandok jellegzetes "uszoda"/klóros szagát ez a vegyület adja, nem pedig a klór. Valójában a klór és a vizelet reakciójakor keletkező melléktermék.

Tulajdonságai

A nitrogén-triklorid veszélyes, fényre és hőre érzékeny, erősen robbanó tulajdonságú vegyület. Elsőként 1812-ben Pierre Louis Dulong, francia vegyész állította elő, aki felfedezéséért két ujjával és egyik szemével fizetett. Ennek a vegyületnek a robbanásánál vesztette el rövid időre látását Humphry Davy brit vegyész is. Bomlásakor nitrogén- és klórgáz keletkezik:

$\mathrm {2NCl_{3}\rightarrow N_{2}+3Cl_{2}}$

Akár az ammóniának, a NCl₃-nak is trigonális piramisos szerkezete van. A N-Cl kötéshossz 176 pm, amíg a Cl-N-Cl kötésszög 107°. A viszonylag kis elektronegativitás-különbség (ΔEN = 0,12) miatt a kötések jellege határozottan kovalens. Vízben nem, kloroformban, foszfor-trikloridban és szén-diszulfidban oldódik.

Előállítása

Legegyszerűbben ammónium-klorid (NH₄Cl) 28 °C-on telített vizes oldata rézkatód (-) és platinaanód (+) közötti elektrolízisével állítható elő. A folyamat során az anódon első lépésben klórgáz (Cl₂) keletkezik:

$\mathrm {A:2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}+2e^{-}}$

amely az oldat ammónia (NH₃) tartalmával azonnal reakcióba lép és több közti termék (N₂, NH₂Cl, NHCl₂) mellett NCl₃-ot képez:

$\mathrm {NH_{3}+3Cl_{2}\rightarrow NCl_{3}+3HCl}$

Az oldatban hosszabb ideig állva lassan hidrolizál és hipoklorit keletkezik:

$\mathrm {NCl_{3}+3H_{2}O\rightarrow NH_{3}+3HOCl}$

További információk

• A NCl₃ kilevegőzésének hatása a fedett uszodák vízminőségére (magyar)
• A NCl₃ tulajdonságai (angol) Archiválva 2008. szeptember 5-i dátummal a Wayback Machine-ben