Natriy siyanidi: kimyoviy xossalari va reaksiya mexanizmlari

Kirish

Natriy siyanid (NaCN) - bu o'ta zaharli tabiati tufayli sanoatda qo'llaniladigan va xavfsizlikka jiddiy ta'sir ko'rsatadigan kimyoviy birikma. Uning kimyoviy xususiyatlari va reaksiya mexanizmlarini tushunish xavfsiz foydalanish, sanoatda foydalanish va atrof-muhitni muhofaza qilish uchun juda muhimdir. Ushbu maqola natriy siyanidning kimyoviy xususiyatlari va reaksiya yo'llari haqida keng qamrovli ma'lumot berishga qaratilgan.

Natriy siyanidining kimyoviy xossalari

Jismoniy ko'rinish

Natriy siyanidi xona haroratida oq, kristalli qattiq moddadir. U kubik kristall tuzilishga ega va ko'pincha kichik, hidsiz (quruq bo'lsa) granulalar yoki kukun shaklida ko'rinadi. Biroq, namlik yoki kislotalar bilan aloqa qilganda, u aniq, achchiq bodom hidiga ega bo'lgan vodorod siyanid gazini chiqarishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, bu hidni hamma ham aniqlay olmaydi, chunki uni hidlash qobiliyati genetik jihatdan belgilanadi.

Eriydiganlik

NaCN suvda yaxshi eriydi. Suvda eriganida quyidagi tenglamaga muvofiq natriy ionlariga (Na⁺) va siyanid ionlariga (CN⁻) ajraladi:

NaCN(lar) H2O, Na+(aq) Na+ (aq) + CN-(aq)

Suvdagi bu yuqori eruvchanlik uni potentsial ekologik xavfga aylantiradi, chunki u suv manbalarini osongina ifloslantirishi mumkin. U metanol va etanol kabi ba'zi qutbli organik erituvchilarda ham eriydi.

barqarorlik

Natriy siyanid normal sharoitlarda nisbatan barqaror. Biroq, u issiqlik, namlik va kislotalarga sezgir. Qizdirilganda u parchalanib, juda zaharli vodorod siyanid gazini chiqarishi mumkin. Kislotalar, hatto uglerod kislotasi kabi kuchsiz kislotalar (karbonat angidrid suvda eriganida hosil bo'ladi) ishtirokida quyidagi reaksiya sodir bo'ladi:- NaCN + H2O + CO2 → NaHCO3 + HCN↑

Bu reaksiya natriy siyanidni quruq, salqin joyda, kislotali moddalardan uzoqda saqlash muhimligini ta'kidlaydi .

Natriy siyanidining reaksiya mexanizmlari

Metallar bilan reaksiya

Natriy siyanid metallar bilan kompleks birikmalar hosil qilish qobiliyati bilan mashhur. Eng keng tarqalgan qo'llanilishlardan biri tog'-kon sanoatida ularning rudalaridan oltin va kumushni ajratib olishdir. Kislorod va suv ishtirokida natriy siyanid rudadagi oltin (Au) bilan reaksiyaga kirishib, eriydigan oltin-siyanid kompleksini hosil qiladi. Umumiy reaksiya quyidagicha ifodalanishi mumkin:

4Au+8NaCN+O2+2H2O→4Na[Au(CN)2]+ 4NaOH

Bu reaksiyada siyanid ionlari oltin atomlari bilan muvofiqlashib, rudadagi erimaydigan oltinni qolgan tog‘ jinslaridan va boshqa aralashmalardan oson ajraladigan eruvchan kompleksga aylantiradi. Reaktsiya mexanizmi oltinning kislorod bilan oksidlanishini, so'ngra oksidlangan oltinning siyanid ionlari bilan murakkablashishini o'z ichiga oladi.

Nukleofil almashinish reaksiyalari

Sianid ionlari (CN⁻) kuchli nukleofillardir. Organik kimyoda ular nukleofil almashtirish reaksiyalarida ishtirok etishlari mumkin. Masalan, alkil galogenid (R - X, bu yerda R alkil guruhi va X galogen) dimetil sulfoksid (DMSO) kabi o'rik erituvchisida natriy siyanid bilan reaksiyaga kirishganda, quyidagi reaksiya sodir bo'ladi: RX + NaCNR-CN + NaX

Sianid ioni halogen bilan bog'langan uglerod atomiga hujum qilib, almashtirish reaktsiyasida halogen atomini almashtiradi. Bu reaksiya karboksilik kislotalar, aminlar va geterosiklik birikmalar kabi turli organik birikmalar ishlab chiqarishda muhim oraliq moddalar bo'lgan nitrillarni sintez qilishda keng qo'llaniladi.

Suv bilan reaksiya (gidroliz)

Avval aytib o'tilganidek, natriy siyanid suv bilan gidroliz reaksiyasida reaksiyaga kirishishi mumkin. Suv borligida siyanid ioni suvdan protonni qabul qilib, vodorod siyanid va gidroksid ionlarini hosil qilishi mumkin: CN-(aq) + H2O(l) HCN (aq) + OH-(aq)

Bu gidroliz reaktsiyasi teskari bo'lib, muvozanat holati pH va harorat kabi omillarga bog'liq. Kislotali eritmalarda muvozanat vodorod sianid gazining hosil bo'lishi tomon siljiydi, asosiy eritmalarda esa siyanid ioni asosan anion shaklida qoladi.