Stikstoftrichloride

Stikstoftrichloride is een anorganische verbinding van stikstof en chloor, met als brutoformule NCl₃. De stof komt voor als een gele olieachtige vloeistof met een prikkelende geur, die ontleedt bij contact met water. Stikstoftrichloride is een explosieve verbinding.

Stikstoftrichloride
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van stikstoftrichloride
Algemeen
Molecuul­formule	NCl3
IUPAC-naam	stikstoftrichloride
Andere namen	trichlooramine, trichloornitride
Molmassa	120,3657 g/mol
SMILES	N(Cl)(Cl)Cl
InChI	InChI=1/Cl3N/c1-4(2)3
CAS-nummer	10025-85-1
EG-nummer	233-045-1
PubChem	61437
Wikidata	Q409473
Beschrijving	Gele olieachtige vloeistof met een prikkelende geur
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vloeibaar
Kleur	geel
Dichtheid	1,653[1] g/cm³
Smeltpunt	−40[1] °C
Kookpunt	71[1] °C
Goed oplosbaar in	koolstofdisulfide, benzeen, chloroform[2]
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHol	229 kJ/mol
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Ontdekking

Pierre Louis Dulong ontdekte stikstoftrichloride in 1811 toen hij experimenteerde met chloorgas en ammoniumchloride.^[3] Bij een explosie van de stof verloor hij een oog en drie vingers.^[4]

Voorkomen

Stikstoftrichloride wordt vastgesteld in zwembaden, waar het ontstaat door reactie van dichloor met ureum, afkomstig van de menselijke stofwisseling (urine).^[5]

Synthese

Stikstoftrichloride kan bereid worden uit ammoniumzouten en chloorgas of waterstofhypochloriet.^[3][6] Bereiding is ook mogelijk uit watervrij ammoniak en een overmaat chloorgas:^[7]

${\displaystyle {\ce {NH3 + 3Cl2 -> NCl3 + 3HCl}}}$

Als er een overmaat ammoniak gebruikt wordt in plaats van chloor, dan ontstaat er ammoniumchloride:

${\displaystyle {\ce {8NH3 + 3Cl2 -> N2 + 6NH4Cl}}}$

Reactiviteit

Stikstoftrichloride ontleedt bij de geringste beroering explosief in stikstofgas en chloorgas:

${\displaystyle {\ce {2NCl3 -> N2 + 3Cl2}}}$

Ook verhitting tot boven 60 °C leidt tot explosieve ontleding.^[1]

In water ontleedt de stof langzaam tot stikstofgas, hypochlorigzuur en zoutzuur.^[8]

Toepassingen

Vroeger werd stikstoftrichloride toegepast bij het bleken van meel. Dat meel bleek echter neurotoxische effecten te veroorzaken bij dieren ten gevolge van de vorming van het giftige methioninesulfoximine.^[9]

Bronnen, noten en/of referenties

1. (en) Gegevens van stikstoftrichloride in de GESTIS-stoffendatabank van het IFA (geraadpleegd op 11 december 2008)
2. Merck 13,6635
3. Dulong, Ann. Chim. Phys. [1] 86, 37 (1813)
4. Lateral Science: Fulminating oils
5. (de) Gestis: Messverfahren zur Bestimmung von Trichloramin
6. Balard, Ann. Chim. Phys. [2] 57, 258 (1834); Hentschel, Ber. 30, 1792, 2642 (1897); Noyes, J. Am. Chem. Soc. 42, 2173 (1920)
7. Noyes, Haw, J. Am. Chem. Soc. 42, 2176 (1920)
8. T. M. Klapötke, H.-J. Meyer, C. Janiak, E. Riedel: Moderne anorganische Chemie, S.75, 2003, Walter de Gruyter, ISBN 3110178389
9. Patrick Otto Ludl: Die Chemie des Stickstoffs und die Rolle seiner Verbindungen für die Chemie der Atmosphäre, ARGE Chemie, Wien, 2003