Fosgen

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Fosgen
Systematický název	dichlorid karbonylu
Sumární vzorec	CCl2O
Molární hmotnost	98,916 g/mol
Registrační číslo CAS	75-44-5
Teplota tání	-118 °C
Teplota varu	8,3 °C
Kritická teplota	182 °C
Kritický tlak	5,67 MPa
Hustota	4,12 kg/m3 (plyn, 21 °C, 0,1 MPa) 1,37 g/cm3 (kapalina, 8 °C)
Rozpustnost ve vodě	5,94 g/l (postupný rozklad)

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

[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.