Dicyan

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Strukturformel
Struktur von Dicyan
Allgemeines
Name Dicyan
Andere Namen
  • Cyan
  • Cyanogen
  • Oxalsäuredinitril
  • Oxalyldinitril
  • Zyan
Summenformel C2N2
CAS-Nummer 460-19-5
PubChem 9999
Kurzbeschreibung

farbloses, stechend bittermandelartig riechendes Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 52,04 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

0,95 g·cm−3 (flüssig, −21 °C)[2]
2,38 g·l−1 (Gas, 0 °C, 1013 mbar)[2]

Schmelzpunkt

−27,83 °C[2]

Siedepunkt

−21,15 °C[2]

Dampfdruck

0,49 MPa (20 °C)[2]

Löslichkeit
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 04 – Gasflasche 06 – Giftig oder sehr giftig 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 220​‐​280​‐​330​‐​319​‐​335​‐​410Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
P: 210​‐​260​‐​281​‐​377​‐​381​‐​304+340Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​315​‐​403​‐​405 [2]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Hochentzündlich Giftig Umweltgefährlich
Hoch-
entzündlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(F+) (T) (N)
R- und S-Sätze R: 12​‐​23​‐​50/53
S: (1/2)​‐​9​‐​16​‐​23​‐​33​‐​45Vorlage:S-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​63​‐​60​‐​61
MAK

5 ml·m−3, 11 mg·m−3[2]

Toxikologische Daten

350 ppm·60 min−1 (LC50Ratteinh.)[5]

Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

306,7 kJ/mol[6]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Dicyan ist eine giftige, gasförmige chemische Verbindung. Sie besteht aus zwei durch eine Einfachbindung verbundenen Cyanid-Gruppen. Kurz wird sie auch als Cyan oder Zyan bezeichnet.

Geschichte und Vorkommen[Bearbeiten]

Dicyan wurde wahrscheinlich zum ersten Mal 1782 durch Carl Wilhelm Scheele synthetisiert, als er Blausäure untersuchte. Definitiv wurde es 1802 synthetisiert, als Chlorcyan hergestellt wurde. Noch vor der als solcher allgemein anerkannten „ersten“ Synthese organischer Substanzen (Harnstoff, Friedrich Wöhler, 1828) gelang F. Wöhler die Synthese von Oxalsäure durch Hydrolyse von Dicyan (1824).[7]

Dicyan wurde 1910 im Schweif des damals wiederkehrenden Halleyschen Kometen nachgewiesen.[8]

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Im Labor wird Dicyan durch Erhitzung von Quecksilber(II)-cyanid oder Silbercyanid dargestellt,[9] die Komplexsalze Dicyanidoargentat(I), K[Ag(CN)2] und Tetracyanidomercurat(II) K2[Hg(CN)4] verhalten sich gleichsinnig.

\mathrm{2 \ AgCN \longrightarrow (CN)_2 + 2 \ Ag}
\mathrm{ Hg(CN)_2  \longrightarrow (CN)_2 + Hg}

Auch Kupfer(II)-Salze können als Oxidationsmittel verwendet werden. In Gegenwart von Cyanidsalzen werden diese zu Dicyan oxidiert und das Kupfer zu Tetracyanocuprat(I) reduziert.

 \mathrm{2\ CuCl_2  + 10\ KCN \longrightarrow 2\ K_3[Cu(CN)_4] + (CN)_2  + 4\ KCl}

Gold(III)-Salze in Wasser reagieren ebenfalls als starke Oxidationsmittel gegenüber Cyaniden unter Bildung von Kaliumdicyanidoaurat(I).

 \mathrm{AuCl_3  + 4\ KCN \longrightarrow  K[Au(CN)_2] + (CN)_2  + 3\ KCl}

Dicyan entsteht bei allen Elektrolysen von Cyaniden oder Cyanidokomplexen durch anodische Oxidation bei pH 4–6 an inerten Platin-Elektroden,[10] der Mechanismus ähnelt dem der Kolbe-Elektrolyse.

Technisch wird es durch die Oxidation von Blausäure gewonnen, wobei gewöhnlich Chlor an einem aktivierten Siliciumdioxid-Katalysator oder Stickstoffdioxid an Kupfersalzen verwendet wird. Dicyan wird auch aus Stickstoff und Ethylen unter Einwirkung elektrischer Entladungen gebildet.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Dicyan ist ein lineares Molekül mit einer Bindungslänge von 116,3 pm (C–N) bzw. 139,3 pm (C–C).[11] Die C–C-Bindung ist mit einer Dissoziationsenergie von 603(21) kJ/mol die stärkste bislang bestimmte C–C-Einfachbindung.[12]

Dicyan ist ein farbloses und giftiges, stechend-süßlich riechendes Gas mit einem Siedepunkt von −21 °C. Es verbrennt mit sehr heißer (4800 K in reinem Sauerstoff)[13], rot-violetter Flamme. Dicyan verhält sich chemisch ähnlich wie ein Halogen und wird daher als Pseudohalogen bezeichnet.

Es löst sich wenig in Wasser und disproportioniert dabei langsam zu Cyanwasserstoff und Cyansäure, in alkalischer Lösung bilden sich deren Alkalisalze.

 \mathrm{(CN)_2  + H_2O \longrightarrow  HCN + HCNO }

Dicyan polymerisiert bereits am Sonnenlicht oder beim Erhitzen zu festem, braunschwarzem Paracyan[9].

Dicyan bildet mit Luft leicht entzündliche Gemische. Der Explosionsbereich liegt zwischen 3,9 Vol.-% (84 g/m3) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 36,6 Vol.-% (790 g/m3) als obere Explosionsgrenze (OEG).[14]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b  Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online – Version 3.5. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2009.
  2. a b c d e f g Eintrag zu [1] in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 3. Januar 2014 (JavaScript erforderlich).
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 460-19-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. Eintrag Dicyan bei ChemIDplus
  6. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90th Edition (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-23.
  7. Burckhard Frank: 250 Jahre Chemie in Göttingen. In: Hans-Heinrich Voigt (Hrsg.): Naturwissenschaften in Göttingen. Eine Vortragsreihe. Vandenhoeck + Ruprecht Gm, Göttingen 1988, ISBN 3-525-35843-1 (Göttinger Universitätsschriften. Band 13), S. 72 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche und S.221 eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
  8. Hellmuth Vensky: Wie ein Komet Europa in Panik versetzte. Meldung bei Zeit Online vom 19. Mai 2010.
  9. a b  Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band I, Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 629.
  10. H. Schmidt and H. Meinert, Elektrolysen von Cyaniden in Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 293, pages 214–227 (1957)
  11. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90th Edition (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Structure of Free Molecules in the Gas Phase, S. 9-34.
  12.  John A. Dean: Lange’s Handbook of Chemistry. 15. Auflage. McGraw-Hill, Inc., 1999, ISBN 0-07-016384-7, S. 4.43.
  13. Römpp DC 2006, Georg Thieme Verlag 2006.
  14. E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen – Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.