三氯化氮
化合物
三氯化氮，也稱為三氯胺，是化學式為NCl3的化合物。這個黃色、油狀、具有刺激性氣味的液體，經常可以在氨的衍生物與氯的反應的副產物中見到。純的NCl3是非常活潑的。把自來水用氯胺消毒，就會有少量三氯化氮產生。
| 三氯化氮 | |
|---|---|
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| 別名 | 氯化氮(III)、三氯胺 |
| 識別 | |
| CAS號 | 10025-85-1 
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| PubChem | 61437 |
| ChemSpider | 55361 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | QEHKBHWEUPXBCW-UHFFFAOYAZ |
| Gmelin | 1840 |
| EINECS | 233-045-1 |
| ChEBI | 37382 |
| RTECS | QW974000 |
| 性質 | |
| 化學式 | NCl3 |
| 摩爾質量 | 120.36 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 黃色油狀液體 |
| 密度 | 1.635 g/mL |
| 熔點 | -40 °C (233 K) |
| 沸點 | 71 °C (344 K) |
| 溶解性（水） | 不溶 緩慢分解 |
| 結構 | |
| 分子構型 | 三角錐 |
| 偶極矩 | 0.6 D |
| 熱力學 | |
| ΔfHm⦵298K | +232 kJ/mol |
| S⦵298K | ? J.K−1.mol−1 |
| 危險性 | |
| 歐盟分類 | 易爆 |
| NFPA 704 |
 0
2
4
OX
|
| 相關物質 | |
| 其他陰離子 | 三氟化氮、三溴化氮、 三碘化氮 |
| 其他陽離子 | 三氯化磷、三氯化砷 |
| 相關氯胺 | 氯胺、二氯胺 |
| 相關化學品 | 硝酰氯 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
製備和結構
三氯化氮可由氯氣與銨鹽（例如硝酸銨）的反應來製備：
NCl3分子具有三角錐結構，N-Cl鍵長為1.76 Â，Cl-N-Cl鍵角為107°。[1] 氮（3.04）和氯（3.16）的電負性相差不大。
反應
安全
三氯化氮非常容易爆炸，對光、熱和有機化合物都非常敏感。皮埃爾·路易·杜隆在1812年首先製得三氯化氮，在製備的過程中丟掉了兩個手指和一隻眼睛。漢弗里·戴維也因製備三氯化氮而導致視力受損，因此僱用麥可·法拉第作為合作者。[2]
比利時的研究人員報告，NCl3和兒童哮喘（氣喘）病例的上升有潛在的聯繫[3]。2017年，香港經濟日報[4]引用2014年普渡大學及中國農業大學一項研究，指三氯化氮作為一種含氨的尿液與用作游泳池消毒的氯氣混合後的副產物之一，普遍存在於泳池水裏，刺激泳客而使他們眼紅及流鼻涕。
註解
- ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Humphry Davy. On a New Detonating Compound. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1813, 103: 1–7. doi:10.1098/rstl.1813.0002.
- ^ Bernard A, Carbonnelle S, de Burbure C, Michel O, Nickmilder M. Chlorinated pool attendance, atopy, and the risk of asthma during childhood (PDF). Environmental Health Perspectives. 2006, 114 (10): 1567–1573 [2008-07-18]. （原始內容 (PDF)存檔於2008-05-28）.
- ^ 游水眼紅流鼻涕 原來氯氣溝尿變出刺激物. 香港經濟日報. 2017-08-18 [2017-09-02]. （原始內容存檔於2017-09-02） （中文（繁體））.
參考文獻
- Jander, J. (1976). Adv. Inorg. Chem. Radiochem. 19: 2.
- P. Kovacic, M. K. Lowery, K. W. Field. Chemistry of N-bromamines and N-chloramines. Chemical Reviews. 1970, 70 (6): 639. doi:10.1021/cr60268a002.
- Hartl, H.;, Schoner, J.; Jander, J.; Schulz, H. Structure of Solide Nitrogen-Trichloride (-125°C). Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 1975, 413 (1): 61–71. doi:10.1002/zaac.19754130108.
- Cazzoli, G.; Favero, P. G.; Dalborgo, A. Molecula-Structure, Nuclear-Quadruple Coupling-Constant and Dipole-Moment of Nitrogen Trichloride from Microwave Spectroscopy. Journal of Molecular Spectroscopy. 1974, 50 (1-3): 82. doi:10.1016/0022-2852(74)90219-7.
- Bayersdo, L.; Engelhar, U., Fischer, J.; Hohne, K.; Jander, J. Nitrogen-chlorine compounds: Infrared spectra and Raman spectra of nitrogen trichloride. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1969, 366 (3-4): 169–. doi:10.1002/zaac.19693660308.