Fosgen
El fosgen és un compost químic molt tòxic format per dos àtoms de clor, un d'oxigen i un de carboni de fórmula química COCl2.[1]
 | |
| Substància química | tipus d'entitat química  |
|---|---|
| Massa molecular | 97,933 Da |
| Rol | agent de guerra química |
| Estructura química | |
| Fórmula química | CCl₂O |
 | |
| SMILES canònic | |
| Identificador InChI | Model 3D |
| Propietat | |
| Densitat | 1,43 g/cm³ (a 32 °F, líquid) |
| Moment dipolar elèctric | 1,17 D |
| Punt de fusió | −128 °C −127,9 °C |
| Punt d'ebullició | 8 °C (a 760 Torr) 8 °C (a 101,325 kPa) |
| Moment dipolar elèctric | 1,17 D |
| Pressió de vapor | 1,6 atm (a 20 °C) |
| Perill | |
| Límit d'exposició mitjana ponderada en el temps | 0,4 mg/m³ (10 h, Estats Units d'Amèrica) |
| Límit d'exposició sostre | 0,8 mg/m³ (cap valor) |
| IDLH | 8,1 mg/m³ |
| NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response () Regulació europea de productes químics (GHS06: calavera i tíbies, GHS05: corrosiu, GHS04: bombona de gas) | |
| Identificador Kemler | 268 |
Usat durant la Primera Guerra Mundial com a arma química també és un valuós reactiu industrial per a la síntesi orgànica de productes farmacèutics i altres compostos. A concentracions baixes fa olor d'herba acabada de tallar.[2] A més de la seva producció industrial es troba en petites quantitats per la combustió de compostos organoclorats com els fets servir en sistemes de refrigeració.[3] Malgrat que pel nom sembli que prové del fòsfor, no en porta, i l'etimologia ve del grec 'phos' (que significa llum) i gènesi (naixement).[4]
Estructura i propietats bàsiques
modificaEl fosgen és una molècula planar. La distància C=O és d'1,18 Å, la distància C–Cl és d'1,74 Å i l'angle Cl–C–Cl és 111,8°.[5] És un dels clorurs d'acil més simples, essent formalment derivat de l'àcid carbònic.
Producció
modificaIndustrialment, el fosgen es fa passant monòxid de carboni purificat i gas clor a través d'un jaç de carbó activat porós el qual serveix de catalitzador.
- CO + Cl₂ → COCl₂ (ΔHrxn = −107,6 kJ/mol)
Aproximadament se'n van produir unes 5000 tones el 1989.
És molt perillosa la seva producció i està controlada i ha de ser declarada.[6]
Usos
modificaLa major part del fosgen s'usa per fer isocianats, els quals són precursors del poliuretà. També per produir policarbonats via la seva reacció amb bisfenol A.[3] Els policarbonats es troben, per exemple, en les lents de les ulleres.
Síntesi orgànica
modificaMalgrat que encara es fa servir el fosgen té molts substituts, especialment triclorometil cloroformat (“difosgen”).[7] Entre les reaccions que impliquen el fosgen es troben la síntesi de carbonats, síntesi d'isocianats, i la síntesi d'àcids clorhídrics.
Química inorgànica
modificaEncara que és un poc hidròfob el fosgen reacciona amb l'aigua i allibera àcid clorhídric i diòxid de carboni:
- COCl₂ + H₂O → CO₂ + 2 HCl
Anàlogament amb amoni s'obté urea:
- COCl₂ + 4 NH₃ → CO(NH₂)₂ + 2 NH₄Cl
Història
modifica
El fosgen va ser sintetitzat al Regne Unit el químic John Davy (1790–1868) el 1812 per exposició d'una mescla de monòxid de carboni a la llum solar. Li va donar el nom de fosgen derivat del grec per la forma d'obtenir-lo.[8]
Durant el primer atac de clor/fosgen combinat dels alemanys, llançat contra les tropes britàniques en Nieltje, prop d'Ieper, Bèlgica, el 19 de desembre de 1915, es van alliberar 88 tones de gas envasades en cilindres, causant 1.069 baixes i 120 morts.[9] Després del seu ús com arma química a la Primera Guerra Mundial molts països en van acumular secretament.[10][11][12]
L'exèrcit imperial japonès també el va usar contra els xinesos durant la Segona Guerra Sinojaponesa.[13][14]
Referències
modifica- ↑ «fosgen». Gran Enciclopèdia Catalana. [Consulta: 23 novembre 2013].
- ↑ CBRNE - Lung-Damaging Agents, Phosgene May 27, 2009
- ↑ 3,0 3,1 Wolfgang Schneider and Werner Diller "Phosgene" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH, Weinheim, 2002. doi: 10.1002/14356007.a19_411
- ↑ «Phosgene» (en anglès/alemany). GESTIS Substance database. IFA. Arxivat de l'original el 2019-05-31. [Consulta: 23 novembre 2013].
- ↑ Nakata, M.; Kohata, K.; Fukuyama, T.; Kuchitsu, K. «Molecular Structure of Phosgene as Studied by Gas Electron Diffraction and Microwave Spectroscopy. The rz Structure and Isotope Effect». Journal of Molecular Spectroscopy, 83, 1980, pàg. 105–117. DOI: 10.1016/0022-2852(80)90314-8.
- ↑ «Annex on Implementation and Verification ("Verification Annex")». Arxivat de l'original el 2006-05-15. [Consulta: 15 agost 2011].
- ↑ Hamley, P. "Phosgene" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley, New York. doi: 10.1002/047084289X.rp149
- ↑ John Davy «On a Gaseous Compound of Carbonic Oxide and Chlorine». Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 102, 1812, pàg. 144–151. DOI: 10.1098/rstl.1812.0008. JSTOR: 107310.
- ↑ Marrs, Timothy T.; Maynard, Robert L.; Sidell, Frederick. Chemical Warfare Agents: Toxicology and Treatment (en anglès). 2a ed.. John Wiley & Sons, 2007, p. 697. ISBN 0470060026.
- ↑ Base's phantom war reveals its secrets Arxivat 2012-07-13 at Archive.is, Lithgow Mercury, 7/08/2008
- ↑ Chemical warfare left its legacy Arxivat 2008-12-05 a Wayback Machine., Lithgow Mercury, 9/09/2008
- ↑ Chemical bombs sit metres from Lithgow families for 60 years, The Daily Telegraph, September 22, 2008
- ↑ Yuki Tanaka, Poison Gas, the Story Japan Would Like to Forget, Bulletin of the Atomic Scientists, October 1988, p. 16-17
- ↑ Y. Yoshimi and S. Matsuno, Dokugasusen Kankei Shiryô II, Kaisetsu, Jugonen Sensô Gokuhi Shiryoshu, 1997, p.27-29