Sodiwm Cyanid: Priodweddau Cemegol a Mecanweithiau Adwaith

Cyflwyniad

Mae sodiwm seianid (NaCN) yn gyfansoddyn cemegol sydd â chymwysiadau diwydiannol a goblygiadau diogelwch sylweddol oherwydd ei natur wenwynig iawn. Mae deall ei briodweddau cemegol a'i fecanweithiau adwaith yn hanfodol ar gyfer trin diogel, defnydd diwydiannol a diogelu'r amgylchedd. Nod yr erthygl hon yw rhoi trosolwg cynhwysfawr o nodweddion cemegol a llwybrau adwaith sodiwm seianid.

Priodweddau Cemegol Sodiwm Cyanid

Ymddangosiad corfforol

Mae sodiwm cyanid yn solid gwyn, crisialog ar dymheredd ystafell. Mae ganddo strwythur grisial ciwbig ac mae'n aml yn ymddangos fel gronynnau neu bowdr bach, heb arogl (pan yn sych). Fodd bynnag, pan fydd mewn cysylltiad â lleithder neu asidau, gall ryddhau nwy hydrogen cyanid, sydd ag arogl almon chwerw amlwg. Mae'n bwysig nodi na all pawb ganfod yr arogl hwn, gan fod y gallu i'w arogli yn cael ei bennu'n enetig.

hydoddedd

Mae NaCN yn hydawdd iawn mewn dŵr. Pan mae’n hydoddi mewn dŵr, mae’n daduno’n ïonau sodiwm (Na⁺) ac ïonau cyanid (CN⁻) yn ôl yr hafaliad canlynol:

NaCN(s) H2O, Na+(d) Na+ (d) + CN-(d)

Mae'r hydoddedd uchel hwn mewn dŵr yn ei wneud yn berygl amgylcheddol posibl oherwydd gall halogi ffynonellau dŵr yn hawdd. Mae hefyd yn hydawdd mewn rhai toddyddion organig pegynol fel methanol ac ethanol.

Sefydlogrwydd

Mae sodiwm cyanid yn gymharol sefydlog o dan amodau arferol. Fodd bynnag, mae'n sensitif i wres, lleithder ac asidau. Pan gaiff ei gynhesu, gall ddadelfennu, gan ryddhau nwy hydrogen cyanid gwenwynig iawn. Ym mhresenoldeb asidau, hyd yn oed asidau gwan fel asid carbonig (a ffurfir pan fydd carbon deuocsid yn hydoddi mewn dŵr), mae'r adwaith canlynol yn digwydd:- NaCN + H2O + CO2 → NaHCO3 + HCN↑

Mae'r adwaith hwn yn tynnu sylw at bwysigrwydd storio Sodiwm Seianid mewn lle sych, oer i ffwrdd o sylweddau asidig.

Mecanweithiau Adwaith Sodiwm Cyanid

Adwaith gyda Metelau

Mae sodiwm cyanid yn adnabyddus am ei allu i ffurfio cymhlygion gyda metelau. Un o'r cymwysiadau mwyaf cyffredin yw echdynnu aur ac arian o'u mwynau yn y diwydiant mwyngloddio. Ym mhresenoldeb ocsigen a dŵr, mae sodiwm cyanid yn adweithio ag aur (Au) yn y mwyn i ffurfio cymhlyg aur-cyanid hydawdd. Gellir cynrychioli'r adwaith cyffredinol fel:

4Au+8NaCN+O2+2H2O→4Na[Au(CN)2]+ 4NaOH

Yn yr adwaith hwn, mae'r ïonau cyanid yn cydgysylltu â'r atomau aur, gan drawsnewid yr aur anhydawdd yn y mwyn yn gymhleth hydawdd y gellir ei wahanu'n hawdd oddi wrth weddill y graig ac amhureddau eraill. Mae'r mecanwaith adwaith yn cynnwys ocsidiad aur gan ocsigen, ac yna cymhlethdod yr aur ocsidiedig ag ïonau cyanid.

Adweithiau Amnewid Niwcleoffilig

Mae ïonau cyanid (CN⁻) yn niwcleoffiliau cryf. Mewn cemeg organig, gallant gymryd rhan mewn adweithiau amnewid niwcleoffilig. Er enghraifft, pan fydd halid alcyl (R - X, lle mae R yn grŵp alcyl ac X yn halogen) yn adweithio â sodiwm cyanid mewn toddydd aprotig fel dimethyl sylffocsid (DMSO), mae'r adwaith canlynol yn digwydd: RX + NaCNR-CN + NaX

Mae'r ïon cyanid yn ymosod ar yr atom carbon sydd wedi'i fondio i'r halogen, gan ddisodli'r atom halogen mewn adwaith amnewid. Defnyddir yr adwaith hwn yn helaeth wrth synthesis nitrilau, sy'n ganolradd bwysig wrth gynhyrchu amrywiol gyfansoddion organig megis asidau carbocsilig, aminau, a chyfansoddion heterocyclic.

Adwaith â Dŵr (Hydrolysis)

Fel y soniwyd yn gynharach, gall sodiwm cyanid adweithio â dŵr mewn adwaith hydrolysis. Ym mhresenoldeb dŵr, gall yr ïon cyanid dderbyn proton o ddŵr i ffurfio ïonau hydrogen cyanid a hydrocsid: CN-(aq) + H2O(l) HCN (aq) + OH-(aq)

Mae'r adwaith hydrolysis hwn yn wrthdroadwy, ac mae lleoliad yr ecwilibriwm yn dibynnu ar ffactorau megis pH a thymheredd. Mewn hydoddiannau asidig, mae'r ecwilibriwm yn symud tuag at ffurfio nwy hydrogen cyanid, tra mewn hydoddiannau sylfaenol, mae'r ïon cyanid yn parhau i fod yn ei ffurf anionig yn bennaf.