Freie Knallsäure, auch als Fulminsäure bezeichnet, ist ein giftiges, zersetzliches Gas von durchdringendem Geruch mit der Summenformel HCNO. Sie ist chemisch betrachtet ein Oxid der Blausäure und ist isomer zu Cyansäure und Isocyansäure.
| Strukturformel | |||||||||||||
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| Mesomere Grenzstrukturen der Knallsäure | |||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Knallsäure | ||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | HCNO | ||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
giftiges, leicht zersetzliches Gas[1] | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 43,03 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
gasförmig | ||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Geschichte und Struktur
BearbeitenJustus Liebig entdeckte die Knallsäure 1824 und formulierte sie als H2C2N2O2. Die isomere Cyansäure fand Friedrich Wöhler ein Jahr später. Roland Scholl ermittelte 1891 die Struktur durch Reaktionen, in denen sich Knallsäure zu Derivaten der Cyansäure umlagert. Weiterhin erwies ihre Spaltung in Ameisensäure und Hydroxylamin scheinbar den Oxim-Charakter (Kohlenstoffmonoxid-Oxim) der Knallsäure als HONC und widersprach der von Kekule postulierten Form O2NCH2CN, des Nitroacetonitrils.[3][S 1] Neuere Strukturuntersuchungen zeigten dann den linearen Aufbau des Moleküls als HCNO (analog zur Blausäure HCN), mit einer C-N-Dreifachbindung, wohingegen die isomere Isoknallsäure (HONC)[S 2] gewinkelt ist.[4]
Darstellung
BearbeitenKnallsäure lässt sich durch Behandeln einer wässrigen Lösung von Natriumfulminat[S 3] mit halbkonzentrierter Schwefelsäure unter Eiskühlung herstellen.[5] Eine andere Möglichkeit besteht in der Flash-Pyrolyse von 3-Methyl-4,5-isoxazoldion-4-oxim.[6][S 4]
Eigenschaften
BearbeitenKnallsäure ist isomer zur Isoknallsäure (HONC),[S 2] zur Cyansäure (HOCN) und zur Isocyansäure (HNCO). Die farblose, giftige Knallsäure ist nur bei niedrigen Temperaturen stabil und polymerisiert leicht zu Diisocyansäure. Die Salze der Knallsäure werden Fulminate genannt.[7]
Verwendung
BearbeitenFür die freie Säure ist keine industrielle Verwendung bekannt. Fulminate wie das Quecksilberfulminat (Knallquecksilber) und Silberfulminat (Knallsilber) finden durch ihre hohe Explosivität als Initialzünder für andere Explosivstoffe Verwendung.[7]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Eintrag zu Knallsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 25. Dezember 2014.
- ↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
- ↑ R. Escales, A. Stettbacher: Initialexplosivstoffe, 1917, ISBN 3-8311-3939-3.
- ↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
- ↑ Wolfgang Beck, Peter Swoboda, Klaus Feldl, R. Stuart Tobias: Eigenschaften und IR‐Spektrum der Knallsäure HCNO. In: Chemische Berichte. Band 104, Nr. 2, Februar 1971, S. 533–543, doi:10.1002/cber.19711040223.
- ↑ Curt Wentrup, Bernd Gerecht, Horst Briehl: A New Synthesis of Fulminic Acid. In: Angewandte Chemie International Edition in English. Band 18, Nr. 6, Juni 1979, S. 467–468, doi:10.1002/anie.197904671.
- ↑ a b Karl-Heinz Lautenschläger, Werner Schröter: Taschenbuch der Chemie. Harri Deutsch Verlag 2007, ISBN 9783817117611, S. 457 (eingeschränkte Online-Kopie in der Google-Buchsuche).
Anmerkungen
Bearbeiten- ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Nitroacetonitril: CAS-Nr.: 13218-13-8, PubChem: 542681, Wikidata: Q72494224.
- ↑ a b Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Isoknallsäure: CAS-Nr.: 506-85-4, PubChem: 62317, ChemSpider: 56112, Wikidata: Q27110287.
- ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Natriumfulminat: CAS-Nr.: 15736-98-8, PubChem: 53439104, Wikidata: Q82633492.
- ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu 3-Methyl-4,5-isoxazoldion-4-oxim: CAS-Nr.: 18438-56-7, PubChem: 12494782, Wikidata: Q125627618.