Vad är natriumcyanids löslighet?

Definition av löslighet

Löslighet avser den maximala mängd av ett löst ämne som kan lösas upp i en given mängd lösningsmedel vid en specifik temperatur och tryck för att bilda en homogen lösning. Den uttrycks vanligtvis i gram löst ämne per 100 milliliter (g/100 ml) lösningsmedel eller i mol per liter (mol/L).

Löslighet av natriumcyanid i vatten

Natrium cyanid (NaCN) är mycket lösligt i vatten. Vid rumstemperatur (cirka 25 °C) bildas cirka 48 gram Natriumcyanid kan lösas upp i 100 milliliter vatten. När temperaturen ökar ökar dess löslighet i vatten stiger också. Till exempel, vid 34.7 °C, är lösligheten av Natriumcyanid i vatten är cirka 82 g/100 ml.

Den höga lösligheten av natriumcyanid i vatten kan tillskrivas flera faktorer. Natriumcyanid är en jonförening som består av natriumkatjoner (Na⁺) och cyanidanjoner (CN⁻). Vatten är en polär molekyl med en partiell positiv laddning på väteatomerna och en partiell negativ laddning på syreatomen. När natriumcyanid tillsätts till vatten interagerar de polära vattenmolekylerna med jonerna i natriumcyanid. De positiva ändarna av vattenmolekylerna attraheras av cyanidanjonerna, och de negativa ändarna attraheras av natriumkatjonerna. Denna starka jon-dipol-interaktion mellan jonerna av natriumcyanid och vattenmolekylerna gör att natriumcyanid lätt löses upp i vatten.

Dessutom är upplösningsprocessen av natriumcyanid i vatten en exoterm process. Enligt Le Châteliers princip kommer en ökning av temperaturen, vid en exoterm upplösningsprocess, att förskjuta jämvikten i upplösningsreaktionen mot den fasta (olösta) lösta substansens riktning. Men när det gäller natriumcyanid leder temperaturökningen fortfarande till en ökad löslighet. Detta beror på att temperaturökningen också ökar den kinetiska energin hos vattenmolekylerna och jonerna, vilket främjar dissociationen av natriumcyanid till joner och deras dispersion i vattnet, vilket i viss mån åsidosätter effekten av upplösningsreaktionens exoterma natur på lösligheten.

Löslighet i andra lösningsmedel

Förutom vatten har natriumcyanid andra löslighetsegenskaper i andra lösningsmedel:

• EtanolNatriumcyanid är svårlöslig i etanol. Lösligheten i etanol är mycket lägre jämfört med den i vatten. Detta beror på att etanol är ett mindre polärt lösningsmedel än vatten. Den opolära delen av etanolmolekylen (etylgruppen) minskar lösningsmedlets totala polaritet. Som ett resultat är jon-dipol-interaktionerna mellan natriumcyanidjoner och etanolmolekyler inte lika starka som de med vattenmolekyler, vilket leder till lägre löslighet.

• Andra organiska lösningsmedelNatriumcyanid har mycket låg löslighet i icke-polära organiska lösningsmedel såsom bensen, eter etc. Icke-polära lösningsmedel saknar förmågan att interagera effektivt med jonerna i natriumcyanid. Eftersom icke-polära molekyler inte har någon signifikant laddningsseparation kan de inte attrahera natrium- och cyanidjonerna för att bryta jonbindningarna i natriumcyanid och sprida jonerna i lösningsmedlet.

Betydelsen av löslighet

Industriella tillämpningar

I Guld grävning Inom industrin är natriumcyanidens höga löslighet i vatten avgörande. Guld bildar ett lösligt komplex med natriumcyanid i en vattenlösning. Detta lösliga guld-cyanid-komplex kan sedan bearbetas vidare för att utvinna rent guld. Natriumcyanidens löslighet i vatten möjliggör effektiv urlakning av guld från malmen.

Kemiska reaktioner

Vid kemisk syntes påverkar natriumcyanids löslighet i lämpliga lösningsmedel reaktionshastigheter och utbyten. Till exempel, i vissa nukleofila substitutionsreaktioner där natriumcyanid används som nukleofil, avgör dess löslighet i reaktionsmediet (vanligtvis ett polärt lösningsmedel som vatten eller en alkohol-vatten-blandning) hur snabbt cyanidjonen kan reagera med substratet. Om lösligheten är för låg kommer koncentrationen av den reaktiva cyanidjonen i lösningen att vara låg, vilket kan bromsa reaktionen eller till och med förhindra att reaktionen sker effektivt.

Säkerhets- och miljöhänsyn

Att förstå natriumcyanidens löslighet är också viktigt för säkerhet och miljöskydd. På grund av dess höga toxicitet, om natriumcyanid spills av misstag, innebär dess löslighet i vatten att den snabbt kan lösas upp och förorena vattenkällor. Den lösliga natriumcyaniden kan sedan frigöra giftig vätecyanidgas i närvaro av syror eller under vissa miljöförhållanden. Kunskap om dess löslighet hjälper till att utforma lämpliga inneslutnings- och saneringsstrategier vid spill.

Sammanfattningsvis har natriumcyanid hög löslighet i vatten, vilken varierar med temperaturen, och mycket lägre löslighet i andra lösningsmedel såsom etanol och mycket låg löslighet i icke-polära lösningsmedel. Denna löslighetsegenskap spelar en betydande roll i dess Industriella tillämpningar, kemiska reaktioner och säkerhetsrelaterade aspekter.