Hidrogén-cianid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Hidrogén-cianid
Hydrogen-cyanide-2D.png Hydrogen-cyanide-3D-vdW.png
IUPAC-név hidrogén-cianid
metánnitril
Más nevek cián-hidrogén, kéksav
Kémiai azonosítók
CAS-szám 74-90-8
RTECS szám MW6825000
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet HCN
Moláris tömeg 27,03 g/mol
Megjelenés Színtelen gáz vagy kék színű, könnyen párolgó folyadék
Sűrűség 0,687 g/cm³, folyadék
Olvadáspont −13,4 °C (259,75 K, 7,88 °F)
Forráspont 26 °C (299,15 K, 78,8 °F)
Oldhatóság (vízben) Korlátlanul elegyedik
Savasság (pKa) 9,2-9,3
Kristályszerkezet
Molekulaforma Lineáris
Dipólusmomentum 2,98 D
Veszélyek
EU osztályozás Fokozottan tűzveszélyes (F+),
Nagyon mérgező (T+),
Környezetre veszélyes (N)[1]
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
4
1
 
R mondatok R12, R26, R52/53[1]
S mondatok (S1/2), S7/9, S16, S36/37, S38, S45, S60, S61[1]
Lobbanáspont −17,78 °C
Rokon vegyületek
Rokon vegyületek Dicián
Ciánklorid
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A hidrogén-cianid (régies nevén kéksav) közönséges körülmények között egy színtelen, könnyen párolgó folyadék. Szaga a keserűmandulára emlékeztet. Gőzei nagyon mérgezőek. Szervetlen vegyület, összegképlete HCN. Vízzel, alkohollal és éterrel korlátlanul elegyedik. A molekulája erősen poláris. Folyékony halmazállapotban (HCN)2 dimerként van jelen[2], a hidrogén-cianid molekulák között hidrogénkötések találhatók. Gyenge sav, vizes oldatban kis mértékben disszociál, disszociációjakor cianidionok (CN) képződnek belőle. A hangyasav nitriljének is felfogható.

Felfedezése, története[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hidrogén-cianidot először Scheele állította elő 1782-ben. Gay-Lussac tudta először vízmentes állapotban előállítani 1811-ben. Liebig és Wöhler jött rá, hogy kötött állapotban előfordul a keserűmandulában.

Szerkezete[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hidrogén-cianidnak két tautomeralakja létezik. Az egyik alak a szén hidrogén-nitridjének, a másik a szén amidjának (izo-alak) tekinthető. A két alak között egyensúly áll fenn. Közönséges körülmények között az izo-alak csak körülbelül 1%-ban fordul elő.

\mathrm{HCN \rightleftharpoons CNH}

A normál alakban a szén és a nitrogénatom között háromszoros kötés található, ez a háromszoros kötés azonban delokalizálódik. Átterjed a szén-hidrogén kötésre, emiatt ez a kötéshossz rövidebb (106,5 pm), mint a metánban a szén-hidrogén kötéstávolság (109,3 pm).

Kémiai tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hidrogén-cianid meggyújtható, égésekor szén-dioxid, víz, és nitrogén keletkezik. Oxigénnel robbanó elegyet alkot.

\mathrm{4 \ HCN + 5 \ O_2 \rightarrow 2 \ N_2 + 4 \ CO_2 + 2 \ H_2O}

Gyenge sav. Alkálifémek hidroxidjaival sókat, cianidokat képez. Az alkáli-cianidok könnyen hidrolizálnak.

\mathrm{HCN + KOH \rightarrow KCN + H_2O}

Még a szénsavnál is gyengébb sav, ezért a cianidok a levegőben található vízpárából és szén-dioxidból keletkező szénsav hatására is bomlanak. A bomlás során hidrogén-cianid gáz fejlődik, ezért a cianidok keserűmandula szagúak.

\mathrm{2 \ KCN + CO_2 + H_2O \rightarrow K_2CO_3 + 2 \ HCN}

Vizes oldatban lassan hidrolizál. A hidrolízisekor ammónium-formiát keletkezik.

\mathrm{HCN + 2 \ H_2O \rightleftharpoons NH_3 + HCOOH \rightleftharpoons NH_4^+ + HCOO^-}

Cseppfolyós halmazállapotban könnyen polimerizálódik.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Hidrogén-cianid keletkezik kálium- vagy nátrium-cianid savval való elbontásakor.

\mathrm{2 \ NaCN + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2 \ HCN}

Iparilag metánból és ammóniából állítják elő magas hőmérsékleten (1000 K fölött), katalitikus oxidációval.

\mathrm{2 \ CH_4 + 2 \ NH_3 + 3 \ O_2 \rightarrow 2 HCN + 6 \ H_2O}

Képződik ammónium-formiátból foszfor-pentoxiddal való vízelvonással is. (A hidrogén-cianid hidrolízise megfordítható folyamat.) Kálium-[hexaciano-ferrát(II)]-ből (vagy más néven kálium-ferrocianidból) hidrogén-cianid keletkezik, ha közepes töménységű (körülbelül 30%-os) kénsavoldattal reagál.

\mathrm{2 \ K_4[Fe(CN)_6] + 3 \ H_2SO_4 \rightarrow K_2Fe[Fe(CN)_6] + 3 \ K_2SO_4 + 6 \ HCN}

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b c A hidrogén-cianid (ESIS)
  2. Römpp vegyészeti lexikon. Budapest: Műszaki Könyvkiadó, 452. o (1982). ISBN 963 10 3813 0 
  • Nyilasi János: Szervetlen kémia
  • Bodor Endre: Szervetlen kémia
  • Bruckner Győző: Szerves kémia