Натрийн цианид: Химийн шинж чанар ба урвалын механизм

Оршил

Натрийн цианид (NaCN) нь маш хортой шинж чанартай тул үйлдвэрлэлийн хэрэглээ болон аюулгүй байдлын хувьд чухал ач холбогдолтой химийн нэгдэл юм. Химийн шинж чанар , урвалын механизмыг ойлгох нь аюулгүй харьцах, үйлдвэрлэлийн хэрэглээ болон байгаль орчныг хамгаалахад чухал үүрэгтэй. Энэхүү нийтлэл нь натрийн цианидын химийн шинж чанар, урвалын замуудын талаарх цогц тоймыг өгөх зорилготой юм.

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

Натрийн цианид нь хэвийн нөхцөлд харьцангуй тогтвортой байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь дулаан, чийг, хүчилд мэдрэмтгий байдаг. Халаахад энэ нь задарч, маш хортой устөрөгчийн цианид ялгаруулдаг. Хүчил, тэр ч байтугай нүүрстөрөгчийн ионы хүчил (нүүрстөрөгчийн давхар исэл усанд уусах үед үүсдэг) ​​зэрэг сул хүчлүүдийн дэргэд дараах урвал явагдана:- NaCN + H2O + CO2 → NaHCO3 + HCN↑

Энэ урвал нь натрийн цианидийг хүчиллэг бодисоос хол, хуурай, сэрүүн газар хадгалахын ач холбогдлыг онцолж байна .

Натрийн цианидын урвалын механизм

Металлуудтай урвал

Натрийн цианид нь металлуудтай комплекс үүсгэх чадвараараа алдартай. Хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг бол уул уурхайн салбарт хүдрээс алт, мөнгө гаргаж авах явдал юм. Хүчилтөрөгч болон усны дэргэд натрийн цианид нь хүдэр дэх алттай (Au) урвалд орж уусдаг алт-цианидын комплекс үүсгэдэг. Нийт 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 нуклеофилүүд юм. Органик химийн хувьд тэдгээр нь нуклеофилийн орлуулалтын урвалд оролцож болно. Жишээлбэл, алкил галогенид (R - X, энд R нь алкил бүлэг, X нь галоген) нь диметил сульфоксид (DMSO) зэрэг апротик уусгагчд 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 дурдсанчлан, натрийн цианид нь устай гидролизийн урвалд орж урвалд орж болно. Усны дэргэд цианид ион нь уснаас протон авч устөрөгчийн цианид болон гидроксидын ионуудыг үүсгэж болно: CN-(aq) + H2O(l) HCN (aq) + OH-(aq)

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.