Chlorid dusitý

Chlorid dusitý, též známý jako trichloramin, trichlornitrid nebo chlorodusík, je anorganická sloučenina se vzorcem NCl₃. Tato žlutá, olejovitá, štiplavě páchnoucí kapalina je nejrozšířenějším vedlejším produktem reakcí mezi deriváty amoniaku a chlorem (například v plaveckých bazénech při reakci moči plavců s chlorem, který se do vody přidává kvůli dezinfekci).

Chlorid dusitý
Trichloramin
Obecné
Systematický název	chlorid dusitý
Triviální název	chlorodusík
Ostatní názvy	trichloramin
Latinský název	Nitrogenii chloridum Nitrogenium chloratum
Anglický název	Nitrogen trichloride
Německý název	Stickstofftrichlorid
Sumární vzorec	NCl3
Vzhled	žlutá olejovitá kapalina
Identifikace
Registrační číslo CAS	10025-85-1
PubChem	61437
ChEBI	37382
SMILES	ClN(Cl)Cl
InChI	InChI=1S/Cl3N/c1-4(2)3
Číslo RTECS	QW974000
Vlastnosti
Molární hmotnost	120,365 g/mol
Teplota tání	−40 °C
Teplota varu	71 °C
Hustota	1,635 g/cm3
Rozpustnost ve vodě	nerozpustný (pomalá hydrolýza)
Struktura
Krystalová struktura	klencová
Tvar molekuly	trojúhelníkový pyramidální
Dipólový moment	0,6 D
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	+232 kJ/mol
Bezpečnost
NFPA 704	0 2 4 OX
Teplota vznícení	93 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

V čisté formě je NCl₃ vysoce reaktivní. V malých množstvím může vznikat při dezinfekci pitné vody monochloraminem, vyšší hladiny mohou dráždit sliznice.^[1] Chlorid dusitý vyráběný pod obchodní značkou Agene se používal k bělení a zrání mouky. Má stejný účinek jako slzný plyn, ale nikdy nebyl pro tento účel používán.^[2]

Příprava a struktura

Sloučenina se připravuje působením chloru na amonné soli, například amoniak:

4 NH₃ + 3 Cl₂ → NCl₃ + 3 NH₄Cl

Meziprodukty v této konverzi jsou chloramin a dichloramin (NH₂Cl, resp. NHCl₂).

Podobně jako amoniak, i NCl₃ má pyramidovou molekulu. Vzdálenosti N-Cl jsou 1,76 Å, úhly Cl-N-Cl 107°.^[3] Paulingovy elektronegativity jsou velmi podobné dusíku (3,04) a chloru (3,16).

Reakce

Oxidační číslo dusíku v NCl₃ se často uvažuje jako −3, atomy chloru pak mají oxidační číslo +1. Většina reaktivních vlastností je s tímto popisem konzistentní.

Chlorid dusitý je v horké vodě hydrolyzován na amoniak a kyselinu chlornou:

NCl₃ + 3 H₂O → NH₃ + 3 HClO

Bezpečnost

Chlorid dusitý je nebezpečná výbušnina. Je citlivý na světlo, teplo a přítomnost organických sloučenin. Pierre-Louis Dulong ho poprvé připravil v roce 1812; při dvou explozích přišel o dva prsty a oko. Následkem výbuchu NCl₃ byl dočasně oslepen Sir Humphry Davy, který proto zaměstnal jako svého spolupracovníka Michaela Faradaye. Belgičtí vědci ohlásili možné spojení mezi NCl₃ a vzestupem počtu případů astmatu u dětí, což nazvali hypotézou bazénového chloru jakožtou alternativu k hygienické hypotéze s těsnější příčinnou vazbou.^[4]

Výskyt v bazénech

Trichloramin je zodpovědný za typický zápach bazénů, který lidé spíš nesprávně přisuzují chlóru. Může způsobit akutní podráždění spojivek a vyvolat slzení, kašel nebo obtížné dýchání.^[5]