Натрийн цианид: Химийн шинж чанар ба урвалын механизм

Оршил

Натри цианид (NaCN) нь маш хортой шинж чанартай тул үйлдвэрлэлийн хэрэглээ болон аюулгүй байдлын чухал ач холбогдолтой химийн нэгдэл юм. Үүнийг ойлгох Химийн шинж чанар болон урвалын механизм нь аюулгүй харьцах, үйлдвэрлэлийн хэрэглээ, байгаль орчныг хамгаалахад маш чухал юм. Энэхүү нийтлэл нь химийн шинж чанар, урвалын замуудын талаар иж бүрэн тойм өгөх зорилготой юм Натрийн цианид.

Цианидын натрийн химийн шинж чанар

Биет байдал

Натрийн цианид нь тасалгааны температурт цагаан, талст хатуу юм. Энэ нь куб талст бүтэцтэй бөгөөд ихэвчлэн жижиг, үнэргүй (хуурай үед) мөхлөг эсвэл нунтаг хэлбэрээр харагддаг. Гэсэн хэдий ч чийг, хүчилтэй харьцахдаа цианидын устөрөгч ялгаруулж, бүйлсний гашуун үнэртэй байдаг. Энэ үнэрийг үнэрлэх чадвар нь генетикийн хувьд тодорхойлогддог тул хүн бүр энэ үнэрийг илрүүлж чадахгүй гэдгийг анхаарах нь чухал юм.

уусах

NaCN нь усанд маш сайн уусдаг. Усанд уусахдаа дараахь тэгшитгэлийн дагуу натрийн ион (Na⁺) болон цианидын ион (CN⁻) болж задалдаг.

NaCN(s) H2O, Na+(aq) Na+ (ус) + CN-(ус)

Усанд уусах чадвар нь усны эх үүсвэрийг амархан бохирдуулдаг тул байгаль орчинд сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь метанол, этанол зэрэг зарим туйлын органик уусгагчид уусдаг.

тогтвортой байдал

Цианит натри нь хэвийн нөхцөлд харьцангуй тогтвортой байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь дулаан, чийг, хүчилд мэдрэмтгий байдаг. Халах үед энэ нь задарч, маш хортой цианидын устөрөгч ялгаруулдаг. Хүчил, тэр ч байтугай нүүрстөрөгчийн хүчил (нүүрстөрөгчийн давхар ислийг усанд уусгах үед үүсдэг) ​​зэрэг сул хүчлүүд байгаа тохиолдолд дараахь урвал явагдана.NaCN + H2O + CO2 → NaHCO3 + HCN↑

Энэ урвал нь хадгалахын ач холбогдлыг онцолж өгдөг Натрийн цианид хүчиллэг бодисоос хол хуурай сэрүүн газар.

Натрийн цианидын урвалын механизм

Металлуудтай урвал

Натрийн цианид нь металуудтай нэгдэл үүсгэх чадвараараа алдартай. Хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг бол уул уурхайн салбарт алт, мөнгийг хүдрээс нь гаргаж авах явдал юм. Хүчилтөрөгч ба усны дэргэд натрийн цианид хүдэр дэх алттай (Au) урвалд орж уусдаг алт-цианидын нийлмэл . Нийт хариу урвалыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

4Au+8NaCN+O2+2H2O→4Na[Au(CN)2]+ 4NaOH

Энэ урвалд цианидын ионууд алтны атомуудтай уялдаж хүдэр дэх уусдаггүй алтыг үлдэгдэл чулуулаг болон бусад хольцоос амархан ялгах уусдаг цогцолбор болгон хувиргадаг. Урвалын механизм нь алтыг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэх, дараа нь исэлдсэн алтыг цианидын ионоор баяжуулах явдал юм.

Нуклеофилийн орлуулах урвалууд

Цианидын ионууд (CN⁻) нь хүчтэй нуклеофиль юм. Органик химийн хувьд тэд нуклеофилийн орлуулах урвалд оролцож болно. Жишээлбэл, диметил сульфоксид (DMSO) гэх мэт апротик уусгагч дахь алкилгалогенид (R - X, R нь алкил бүлэг, X нь галоген) натрийн цианидтай урвалд ороход дараах урвал явагдана.RX + NaCNR-CN + NaX

Цианидын ион нь галогентэй холбогдсон нүүрстөрөгчийн атом руу довтолж, орлуулах урвалд галоген атомыг орлуулдаг. Энэ урвалыг карбоксилын хүчил, амин, гетероциклийн нэгдлүүд зэрэг төрөл бүрийн органик нэгдлүүдийг үйлдвэрлэхэд чухал завсрын бүтээгдэхүүн болох нитрилүүдийн нийлэгжилтэд өргөн ашигладаг.

Устай хийх урвал (гидролиз)

Өмнө дурьдсанчлан, натрийн цианид устай гидролизийн урвалд орж болно. Ус байгаа тохиолдолд цианидын ион нь уснаас протоныг хүлээн авч устөрөгчийн цианид ба гидроксидын ионуудыг үүсгэдэг.CN-(ус) + H2O(l) HCN (усан) + OH-(ус)

Энэхүү гидролизийн урвал нь буцах боломжтой бөгөөд тэнцвэрийн байрлал нь рН, температур зэрэг хүчин зүйлээс хамаардаг. Хүчиллэг уусмалд тэнцвэр нь устөрөгчийн цианидын хий үүсэх тал руу шилждэг бол үндсэн уусмалд цианидын ион голчлон анион хэлбэрээрээ үлддэг.