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8.12 - 비(非)금속 할로겐화물과 산화할로겐화물
(A) 비(非)금속의 염화물
중요한 이원화합물은 다음과 같다. (1) 염화요드(iodine chloride) (a) 염화요드(ICl)는 요드에 염소를 직접 반응시켜 얻는다. 섭씨 27도 이상에서는 암갈색 액체이고 그 온도 아래에서는 적색 결정이다. 비중은 약 3이며 물에 분해되고; 피부를 심히 태운다. 요드화제로 유기 합성에 사용한다. 주로 유기 합성의 염화제로 사용하며(예: 산염화물·염료 등의 제조) 세라믹 제조에서 광택효과를 내는데 사용한다. (b) 삼염화요드(ICl3)는 모노클로라이드(monochloride)와 같은 방법으로나 요드화수소산에서 얻는다. 수용성의 황색 바늘 모양의 결정으로 비중은 약 3이고 모노클로라이드(monochloride)와 같은 용도로 사용하며 의약에도 사용한다. (2) 염화황(sulphur chloride) (a) 일염화황(S2Cl2)(다른 명칭은 "이염화이황"으로서, 구조식 Cl-S-S-Cl을 의미하는 것이다) : 황에 염소를 반응하여 얻어진다. 이것은 상업시판용 염화황으로, 노란색이나 불그스름한 액체상태이고, 공기 중에 노출되면 질식성 악취가 나는 증기를 발산하며, 물에 의해 분해된다. 비중(比重)은 약 1.7이다. 황의 용제(溶劑)의 하나인 이것은 고무나 구타페르카(gutta-percha)의 저온 가황(cold vulcanisation)에 사용한다. (b) 이염화황(SCl2)은 일염화물을 원료로 하여 제조한 적갈색 액체이며 물에 분해되는 불안정물이다. 비중은 약 1.6이고 고무의 냉가황제·합성염료[특히 티오인디고(thioindigo)] 제조의 염화제에 사용한다. (3) 염화인(phosphorus chloride) (a) 삼염화인(PCl3)은 인에 염소를 직접 반응시켜 얻으며 자극성 취를 가진 부식성 최루성의 무색 액체이고 비중은 약 1.6이다.; 습한 공기에서는 발연하며 물에 접촉하면 분해된다. 주로 유기 합성의 염화제(예: 산염화물·염료 등); 또한 도자기 제조에서 광택효과를 얻는데 사용한다. (b) 오염화인(PCl5)은 삼염화물에서 얻으며 백색이나 황색의 결정형이다. 비중은 약 3.6이고 삼염화물과 같이 습한 공기에서 발연하며; 물에 접촉하면 분해되고 최루성이 있다. 염화제와 촉매(예: 염화이사틴 제조)로서 유기화학에서 사용한다.
염화포스포늄(PH4Cl)은 제외한다(제2853호). (4) 염화비소(arsenic chloride)
삼염화비소(AsCl3)는 비소에 염소를 반응시키거나 삼산화비소에 염산을 반응시켜 얻으며 무색의 기름같은 액체로서 습한 공기에서 발연하고 맹독성이다. (5) 염화규소(silicon chloride)
사염화규소(SiCl4)는 실리카(silica)와 석탄의 혼합물이나 규소·규소 청동이나 페로실리콘에 염소가스와 반응시켜 얻으며, 비중이 약 1.5인 무색의 액체이다. 습기 있는 공기는 질식성 흰 연기[염산(HCI)]을 발생하며, 물에 분해하여 젤라틴 모양의 실리카를 형성하고 염산 연기를 발생시킨다. 실리카(silica)와 매우 순수한 실리콘(very pure silicon), 실리콘(silicon)과 연막(smoke screen) 제조에 사용된다.
삼염화실란(SiHCl3)과 같은 규소화수소의 치환물품은 제외한다(제2853호).
이 호에는 사염화탄소(CCl4)·육클로로에탄(C2Cl6)·육클로로벤젠(ISO)(C6Cl6)·옥타클로로나프탈렌(C10Cl8)과 이와 유사한 염화탄소는 제외한다. 이 같은 탄화수소의 염화유도체는 제2903호에 분류한다. (B) 비(非)금속의 산화염화물
이 삼원(ternary)의 화합물은 특히 다음을 포함한다. (1) 산화염화황(sulphur chloride oxide) (a) 염화티오닐(산화이염화황·염화술피닐)(SOCl2) : 삼산화황이나 염화술피닐 중 하나와 이염화황의 산화작용으로 얻으며 비중(比重)이 약 1.7인 무색액체로 질식성 증기를 발생하며 물에 분해된다. 유기염화물제조에 사용한다. (b) 이산화이염화황(염화술포닐·염화술프릴)(SO2Cl2)은 햇빛에 노출하거나 촉매(장뇌나 활성탄)를 사용하여 이산화황에 염소를 반응시켜 얻으며 비중이 약 1.7인 무색 액체로 공기 중에서 발연하며; 물에 분해되고; 질식성이 있다. 유기 합성에서의 염소치 환제와 술폰 치환제로서 사용한다(예: 산염화물 제조).
이 호에는 클로로황산(chlorosulfuric acid)("sulphuric chlorohydrin")(ClSO2OH)은 제외한다(제2806호). (2) 산화 이염화셀렌(selenium dichloride oxide)
이는 일반적으로 "염화셀레닐"(SeOCl2)이라 칭하며 염화티오닐과 유사하다. 이산화셀렌에 사염화셀렌을 반응시켜 얻으며 섭씨 10도 이상에서는 황색 액체로서 공기 중에 발연하고 섭씨 10도 아래에서는 무색 결정으로; 비중은 약 2.4이고 물에 분해된다. 유기 합성·엔진의 실린더 내부 연소에서 탈탄소제로 사용한다. (3) 염화니트로실(산화염화질소)(NOCl)
등황색 가스로서 질식성 냄새와; 독성이 있으며.; 용도는 산화제이다. (4) 옥시 염화인(산화삼염화인, 염화포스포릴)(POCl3)
삼염화인에 산소산칼륨·사염화인에 붕산으로 처리하거나 제삼인산칼슘에 염화카보닐을 반응시켜 얻으며 비중이 약 1.7인 무색액체로 자극성 냄새가 있으며 습한 대기에서 발연하고 물에 분해된다. 유기 합성에서의 염소치환제와 무수초산이나 클로로술폰산의 제조에 사용한다. (5) 이염화카르보닐(포스겐, 산화염화탄소, 염화카르보닐)(COCl2)
애니멀 블랙(animal black)이나 목탄(charcoal) 존재 하에서 일산화탄소에 염소를 반응시키거나 사염화탄소에 발연 황산을 반응시켜 얻으며 섭씨 8도까지는 무색의 액체이며 섭씨 8도보다 고온에서는 기체이다. 액화하거나 두꺼운 철제 용기에 가압하여 제시한다. 톨루엔(toluene)이나 벤젠에 용해된 경우는 제3824호에 분류한다.
최루성과 맹독성이며 염소 치환제로서 유기 합성에 널리 사용한다[예: 산염화물·아미노유도체·미힐러 케톤(Michler's ketone)과 유기염료공업에서 중간체 제조]. (C) 비(非)금속의 그 밖의 할로겐화물과 산화할로겐화물
이 그룹에는 비(非)금속의 모든 그 밖의 할로겐화합물(플루오르화물·브롬화물·요드화물)을 포함한다. (1) 플루오르화물(fluoride) (a) 오플루오르화요드(IF5) : 발연성의 액체 (b) 플루오르화인(phosphorus fluoride)과 플루오르화규소(silicon fluoride) (c) 삼플로오르화붕소(BF3) : 천연플루오르화칼슘과 분말 산화붕소를 황산 존재 하에 열처리하여 얻는다. 무색의 가스이다. 습기 있는 공기 중에서는 발연하며 유기물을 탄화(carbonise)한다. 물을 고도로 흡수하여 플루오르화붕산을 생성한다. 탈수제(dehydrating agent)나 유기 합성제에 촉매로 사용한다. 이는 유기화합물[예: 디에틸에테르(diethyl ether)·초산이나 페놀]과 복합화합물을 생성한다;이들 화합물들이 촉매로 사용하는 경우는 제2942호에 분류한다. (2) 브롬화물(bromide) (a) 브롬화요드(IBr)[모노브로마이드(monobromide)] : 구성원소를 결합하여 얻는다. 흑적색 결정성의 덩어리로 요드와 비슷하고 물에 녹는다. 유기 합성에 사용한다. (b) 브롬화인(phosphorus bromide)
브롬화인(PBr3)은 이황화탄소에 용해한 인에 브롬을 반응시켜 얻으며 무색 액체로 습기있는 공기 중에서 발연하고 물에 분해된다. 비중은 약 2.8이며 유기 합성에 사용한다.
이 호에는 브롬화포스포늄(PH4Br)(제2853호)과 브롬화탄소(제2903호)는 제외한다. (3) 요드화물(iodide) (a) 요드화인(phosphorus iodide)
이요드화인(P2I4) : 이황화탄소에 용해한 인에 요드를 반응시켜 얻는다. 오렌지색의 결정이며 유색증기를 발생한다.
삼요드화인(PI3) : 이요드화인과 유사한 방법으로 얻으며; 흑적색의 타블렛 모양의 결정이다.
요드화포스포늄(PH4I)은 제2853호에 분류한다. (b) 요드화비소(arsenic iodide)
삼요드화비소(AsI3) : 적색 결정이고 구성 원소를 결합하여 얻는다. 독성과 휘발성이 있다. 의약과 실험실에서 시약(reagent)으로 사용한다. (c) 그 밖의 할로겐과 요드의 결합물 : A(1)·C(1)(a)·C(2)(a) 참조 (4) 산화염화물을 제외한 할로겐화 산화물 (a) 산화플루오르화물(예: 산화삼플루오르화인)[플루오르화포스포릴(phosphoryl fluoride)](POF3) (b) 산화브롬화물[예: 산화이브롬화황[브롬화티오닐(thionyl bromide)](SOBr2)(오렌지색 액체), 산화브롬화인[(브롬화포스포릴(phosphoryl bromide)](POBr3)(얇은 판 모양의 결정) (c) 산화요드화물(iodide oxide)
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