Хлористый азот

NCl₃, представляет по своему составу аммиак NH₃, в котором весь водород замещен хлором. X. азот был открыт Дюлонгом в 1812 г. и вследствие своей необычайной взрывчатости возбудил к себе очень большой интерес в среде химиков. Исследованиями его состава и свойств вслед за Дюлонгом занимался целый ряд ученых, каковы Дэви и Фарадэй, Порре, Вильсон и Кирк, Серюлла, Милон, Маршан, Баляр, Бино, Кольбе, Бётгер, Гладстон, С. К. Девилль и Готфейль, а в последнее время В. Мейер, Гаттерман и Ф. Селиванов. Исследования эти, между прочим, сопряжены со значительной опасностью. Так, Дюлонг потерял при своих опытах глаз и несколько пальцев; сильно пострадали также Дэви и Фарадэй, а Гаттерман, произведший впервые определение состава X. азота весовым путем и подвергавшийся при этом особенно сильному риску, от постоянного напряжения при работе получил нервное расстройство и на время должен был вовсе прекратить научные занятия. Для получения X. азота (Dalong) действуют хлором на раствор серно-аммиачной соли или нашатыря, нагретого до 30 — 35°; реакция, в случае, напр., нашатыря, совершается согласно уравнению:

NHCl + 3Cl₂ = NCl₃ + HCl.

Теплый раствор нашатыря наливают в чашку, и в нее опрокидывают сосуд (колбу или стеклянный цилиндр), наполненный хлором. По мере поглощения хлора жидкость поднимается в опрокинутом сосуде, и на ее поверхности мало-помалу образуются маслянистые капли X. азота, которые затем падают и собираются на дне чашки. Можно также получать X. азот действием на нашатырь крепкого раствора хлорноватистой кислоты (Balard):

NH₄Cl + 3HClO = NCl₃ + 3Н₂O + HCl.

Удобнее всего при этом брать нашатырь куском и подвешивать его в жидкости; образующийся при этом X. азот падает на дно сосуда. Наконец, он образуется при электролизе (Kolbe u. Bötger) насыщенного раствора нашатыря, именно на положительном электроде, вследствие действия выделяющегося здесь хлора на нашатырь. Этот способ годится лишь для получения NCl₃ в очень небольшом количестве (напр., для демонстрирования на лекциях). Во всех этих случаях, однако, не получается чистого X. азота, а смесь его с низшими продуктами замещения водорода в аммиаке хлором NH₂Cl и NHCl₂. Чистый X. азот состава NCl₃ Гаттерману впервые (1888) удалось получить, подвергая обычный продукт действия хлора на нашатырь дополнительной обработке газообразным хлором. X. азот представляет желтого цвета маслянистую, довольно легколетучую жидкость уд. веса 1,653 (?); пары ее едки, по запаху напоминают хлор и вызывают слезы; при 71° она перегоняется, а выше 93° взрывается с необычайно сильным бризантным действием, разлагаясь на хлор и азот. При обыкн. темп. взрыв X. азота вызывается действием прямого солнечного или магнезиального света (Gattermann), соприкосновением его с кусочком белого фосфора, с селеном, мышьяком, твердым йодом, фосфористым кальцием, фосфористым водородом, озоном, перекисью водорода, окисью азота, скипидаром, жирными маслами, каучуком, некоторыми смолами, крепкими растворами щелочей и аммиака. Крайне малая стойкость и чрезвычайно сильная взрывчатость X. азота находит себе объяснение в очень большой отрицательной теплоте образования его из элементов, равной — 38000 cal. (St. Cl. Deville et Hautefeuille). Вода при обыкн. темп. медленно разлагает X. азот на хлор и азот [В кислой среде, по Селиванову, разложение NCl₃ водой не сопровождается выделением азота и происходит по уравн.:

NCl₃ + 3H₂O + HCl = NH₄Cl + 3HClO,

т. е. образуется хлорноватистая кислота; это обстоятельство, а также образование X. азота по способу Валара (см. выше) при действии на нашатырь хлорноватистой кислоты дает ему повод рассматривать NHCl₂, NCl₃, как амиды этой последней кислоты: он их называет "хлориламидами".]; с крепкой соляной кислотой он дает обратно хлор и нашатырь:

NCl₃ + 4HCl = NH₄Cl + 3Cl₂,

след., образование NCl₃ из хлора и нашатыря представляет обратимый процесс; с разбавленным водным аммиаком NCl₃ выделяет азот, а образующийся при этом хлористый водород дает с избытком аммиака нашатырь:

NCl₃ + 4NH₃ = N₂ + 3NH₄Cl,

почему X. азот и не может образоваться при действии хлора на аммиак; сернистый водород, сернистая, мышьяковистая и йодноватистая кислоты окисляются им также с выделением свободного азота: металлы, их сернистые соединения, водные растворы щелочей отнимают от него хлор, освобождая азот; сернистый углерод растворяет X. азот без изменения.

П. П. Рубцов. Δ.