三氯化氮查看源代码讨论查看历史
| 三氯化氮 |
 |
|
中文名称;三氯化氮 外文名称;nitrogen trichloride 别名;三氯胺，一氮化三氯 化学式;NCl₃ 分子量;120.365 CAS登录号;10025-85-1 熔点;-40 ℃ 沸点;71 ℃ |
三氯化氮（nitrogen trichloride），也称为三氯胺，无机化合物，化学式是NCl3，分子量是120.37。为黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体，沸点为71℃，极不稳定。
若置于(NH4)2SO4溶液中并放在暗处，可以保存数日。三氯化氮的性质很活泼，很容易水解生成氨和次氯酸。强氧化剂。
常见于在氨的衍生物与氯的反应的副产物。纯的NCl3是非常活泼的。把自来水用一氯胺消毒，就会有少量三氯化氮产生。[1]
物理性质
三氯化氮在常温下为黄色粘稠的油状、挥发性有毒液体，有刺激性气味。熔点为－40℃，沸点为71℃。密度为1.65g/cm3（20℃）。可溶于氯仿、四氯化碳、苯、二硫化碳、乙醇。
化学性质
NCl3易水解：
NCl3(l) + 3H2O(l) === NH3(aq) + 3HClO(aq)
这表明三氯胺中，氮的氧化数为－3，氯的化合价为+1，因此NCl3实际是氮化物而非氯化物。
NCl3中+1价的氯使其具有强氧化性，如：它可以氧化ClO2－（亚氯酸根）：
NCl3+6ClO2-+3H2O═══6ClO2+3Cl-+3OH-+NH3
NCl3极不稳定，稍加震动或光照就会发生爆炸性分解。
2NCl3(l) ===Lv=== N2(g)+3Cl2(g)
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:2.6
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:1
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积3.2
7.重原子数量:4
8.表面电荷:0
9.复杂度:8
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
制备
在铵盐溶液中通入Cl2得到NCl3水溶液，反应的化学方程式是：NH4Cl+3Cl2 === NCl3+4HCl。
由NH3和过量的Cl2反应制得。也可用Cl2或次氯酸与NH3、铵盐反应可得到NCl3，但必须是在酸性条件下，碱性或中性条件下得不到NCl3。在水溶液中，氨分子中的氢可被氯取代生成3种氯取代物NH3-nCln(n=1~3),它们之间存在的平衡反应与溶液的pH有关。要使NCl3显著生成，条件是pH<4.5。从pH=4.6到盐酸浓度6.8mol·L-1 的范围内，在其他条件相同时，盐酸浓度接近1mol·L-1 时生成NCl3的量最大；当c(HCl)＞5mol·L-1 时，NCl3生成的量很少；在弱酸介质中(pH1~6)，NCl3反应产率为30%~70%；在pH＞10或c(HCl)>6mol·L-1 条件下，没有NCl3生成。
在1L的三颈烧瓶中加入600mL 10％的(NH4)2SO4溶液和225mL含10%～12% CCl4的CHCl3混合物。分别装上气体导入管和导出管，导出管通到装有NaOH溶液的吸收瓶中。将烧瓶放在冰水浴中，然后通入氯气约20L(可由60g KMnO4与300mL浓盐酸制取或钢瓶装氯气)并不时摇荡烧瓶。分出CHCl3层，并用5％的(NH4)2SO4溶液洗涤多次后用无水氯化钙将CHCl3溶液干燥，此溶液约含12％ NCl3。反应原理为 NH3+3Cl2 === NCl3+3HCl。
性质与稳定性
淡黄色油状液体，沸点71℃，极不稳定。若置于(NH4)2SO4溶液中并放在暗处，可以保存数日。
用途
用于漂白，也用于柠檬等水果的熏蒸处理。
本品对呼吸道、眼和皮肤有强烈刺激性。人接触本品较高浓度，可发生粘膜充血、声哑、呼吸道刺激甚至窒息，恢复过程较慢。经口食入有高度毒性。
燃爆危险
不燃，具爆炸性，高毒，具强刺激性， 对热、震动、撞击和摩擦相当敏感，极易分解发生爆炸。
发展历史
三氯化氮非常容易爆炸，对光、热和有机化合物都非常敏感。Pierre Louis Dulong在1812年首先制得三氯化氮，在制备的过程中丢掉了两个手指和一只眼睛。汉弗里·戴维也因制备三氯化氮而导致视力受损，因此雇用迈克尔·法拉第作为合作者。比利时的研究人员报告，NCl3和儿童哮喘病病例的上升有潜在的联系。
参考来源