必威电竞|足球世界杯竞猜平台

氰酸
來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

酸(cyanic acid),化學(xué)式為HOCN,是一種具有揮發(fā)性和腐蝕性的液體,其分子量為43.03,有強(qiáng)烈的食用醋酸氣味,密度為1.14,沸點(diǎn)為23.6℃;在水溶液中,氰酸展現(xiàn)出極強(qiáng)的酸性,但本身并不穩(wěn)定,易于聚合;當(dāng)發(fā)生水解時(shí),氰酸會(huì)生成氨和二氧化碳;與醇類反應(yīng)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生氨基甲酸酯。氰酸的主要用途在于制造氰酸鹽和類化合物。

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

正、異氰酸均是有揮發(fā)性和腐蝕性的液體,有強(qiáng)烈的冰醋氣味,密度1.14g/cm3,沸點(diǎn)23.6℃,在水溶液中顯示極強(qiáng)酸性,性質(zhì)不穩(wěn)定,易聚合,水解時(shí)生成氨和二氧化碳。在蒸汽狀態(tài)或乙醚溶液中游離酸只以異氰酸形式存在。但僅正氰酸與醇類作用時(shí)生成氨基甲酸酯。

化學(xué)性質(zhì)

正氰酸三聚生成氰尿酸三聚氰酸,即2,4,6-三羥基-1,3,5-三)。

三聚氰酸可能會(huì)導(dǎo)致腎結(jié)石

尿素以氨氣為載體,矽膠為催化劑,在380-400℃溫度下沸騰反應(yīng),先分解生成氰酸,并進(jìn)一步縮合生成三聚氰胺

6(NH2)2CO?→?C3H6N6?+?6NH3?+?3CO2

(如果人遭到氰酸中毒,口中會(huì)有杏仁的味道)

正氰酸在濃溶液中聚合成三聚氰酸,又稱氰尿酸。(正)氰酸可由三聚氰酸熱分解或氰酸鈉鹽酸反應(yīng)來(lái)制備。

對(duì)應(yīng)酯類:

正氰酸酯R-O-C≡N?易聚合,并易水解,很難得到純態(tài)物。

異氰酸酯?R-N=C=O或O=C=N-R-N=C=O,一般是帶有不愉快氣味的液體。

酸性

氰酸在水溶液中以正氰酸異氰酸混合物存在,顯示極強(qiáng)酸性。有揮發(fā)性和腐蝕性。性質(zhì)不穩(wěn)定,易聚合。

有關(guān)氰酸的酸性可以參考鮑林酸堿經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。在正氰酸中,含有的羥基數(shù)目為1,即含有一個(gè)羥基氫和一個(gè)羥基氧,因此正氰酸屬于弱酸。亦可正氰酸視為擬鹵素來(lái)判定。但由于異氰酸在水溶液中會(huì)與正氰酸互變。異氰酸中含有一個(gè)非羥基氧而大大提高其酸性,從而有效提高了氰酸水溶液的酸性。

雷酸(HONC)屬于二元酸,而非一元酸。其原因是雷酸通常以H-O-N=C=C=N-O-H的形式存在,該結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,易爆炸。由于雷酸(二元)結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)目為2,不含有非羥基氧,故此雷酸屬于弱酸,酸性比食用醋酸強(qiáng),比磷酸弱,稍微比亞硝酸強(qiáng)一點(diǎn)。

三聚氰酸為白色結(jié)晶。約在330℃解聚為氰酸和異氰酸。從水中析出者含有2分子結(jié)晶水,相對(duì)密度1.768(0℃),在空氣中失去水分而風(fēng)化;從濃鹽酸或硫酸中析出者為無(wú)水結(jié)晶。1g能溶于約200ml水,無(wú)氣味,味微苦。該品還以式(或異氰尿酸)形式存在。三羥基的互變異構(gòu)體通常具有芳香性而會(huì)主導(dǎo)。由于芳香結(jié)構(gòu)為三聚氰酸的主要存在形式,與氰酸相比其酸性會(huì)大大降低(分子中不含有羥基氧)。

來(lái)源

氰酸可由氰尿酸經(jīng)加熱分解而制得。

弗里德里希·維勒測(cè)定了氰酸的化學(xué)成分,指出它是由碳、氮、氫、氧4種元素組成的。22歲的維勒發(fā)表了平生第二篇論文,公布了他所定的氰酸的化學(xué)成分。緊接著,維勒又制得了氰酸銀氰酸鉀,測(cè)定了它們的化學(xué)成分。

歷史地位

氰酸銀和雷酸銀是人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)同分異構(gòu)體。

同分異構(gòu)

H-O-C≡N【正氰酸】、?H-N=C=O【異氰酸】、H-O-N=C:【雷酸】之間有區(qū)別。他們互為同分異構(gòu)體。

氰酸有兩種指代,有對(duì)正氰酸和異氰酸的混合物的指代或者對(duì)這兩種酸類別上得總稱,也有單獨(dú)對(duì)正氰酸的默認(rèn)指代。氰酸的游離酸是正氰酸與異氰酸二者的混合物,未曾分離開,但其酯類則有兩種形式。

相關(guān)趣聞

雷酸(HONC)和氰酸(HOCN)

就在弗里德里希·維勒發(fā)表第三篇論文時(shí),格麥林教授提醒他:“請(qǐng)你注意一下德國(guó)化學(xué)家李比希剛發(fā)表的論文!”那時(shí)候的李比希,才20歲。維勒趕緊查閱了李比希的論文。奇怪,李比希測(cè)定了一種“雷酸”的化學(xué)成分,竟跟氰酸差不多。氰酸跟雷酸,化學(xué)性質(zhì)截然不同,氰酸很安定,雷酸很易爆炸。

不久,維勒來(lái)到斯德哥爾摩,來(lái)到永斯·貝采利烏斯身邊。維勒迫不及待地提出了自己的疑問(wèn)。這時(shí),李比希也看到了維勒關(guān)于氰酸的論文。他同樣感到疑惑不解。

于是,李比希拿來(lái)氰酸銀進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其中含有氧化銀71%,并不象弗里德里希·維勒所說(shuō)的是77.23%。李比希發(fā)表論文,認(rèn)為維勒搞錯(cuò)了。維勒又重做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)李比希搞錯(cuò)了,因?yàn)槔畋认K玫那杷徙y不純凈。維勒進(jìn)一步測(cè)定,認(rèn)為氰酸銀所含氧化銀應(yīng)為77.5%。就這樣,維勒和李比希展開了熱烈的爭(zhēng)論。

1826年,李比希發(fā)表論文,說(shuō)他提純了氰酸銀之后,所得結(jié)論與維勒一樣,同時(shí)也與他所測(cè)得的雷酸銀的化學(xué)成分一樣。對(duì)此,他們無(wú)法解釋:兩種顯然不同的化合物,怎么會(huì)有相同的成分呢?他們談起了氰酸、雷酸,雷酸銀、氰酸銀。經(jīng)過(guò)詳盡的討論,認(rèn)為雙方都沒有錯(cuò)。

1830年,永斯·貝采利烏斯提出了一個(gè)嶄新的化學(xué)概念,叫做“同分異性”。意思是說(shuō),同樣的化學(xué)成分,可以組成性質(zhì)不同的化合物。他認(rèn)為,氰酸與雷酸,便屬于“同分異性”,它們的化學(xué)成分一樣,卻是性質(zhì)不同的化合物。在此之前,化學(xué)界一向認(rèn)為,一種化合物具有一種成分,絕沒有兩種不同化合物具有同一化學(xué)成分。

參考資料 >

雷酸家族史話.大學(xué)化學(xué).2024-09-10

生活家百科家居網(wǎng)