Diferenças entre ferrocianeto de sódio e cianeto de sódio

No reino da química, Ferrocianeto de sódio e Cianeto de sódio são dois compostos que, apesar de compartilharem alguns elementos composicionais, possuem características distintas. Compreender essas diferenças é crucial, seja em aplicações industriais, pesquisas científicas ou considerações de segurança.

Estruturas e Fórmulas Químicas

Ferro Sódiocianeto

O ferrocianeto de sódio possui a fórmula química Na₄Fe(CN)₆. Contém um átomo central de ferro (Fe) coordenado com seis ligantes cianeto (CN), e quatro íons sódio (Na⁺) equilibram a carga negativa total do ânion complexo [Fe(CN)₆]⁴⁻. Em sua forma hidratada, frequentemente aparece como Na₄Fe(CN)₆·10H₂O. Este complexo de coordenação confere ao ferrocianeto de sódio propriedades químicas e físicas únicas.

Cianeto de sódio

O cianeto de sódio, com a fórmula NaCN, é um composto iônico muito mais simples. Consiste em um íon sódio (Na⁺) e um íon cianeto (CN⁻). O íon cianeto é uma espécie altamente reativa, o que contribui significativamente para as propriedades do composto, especialmente sua toxicidade.

Propriedades físicas

Aparência

O ferrocianeto de sódio apresenta-se tipicamente como sólidos cristalinos amarelos. A cor amarela é característica do ânion ferrocianeto. Em contraste, cianeto de sódio aparece como sólidos cristalinos brancos, geralmente na forma de grânulos ou pó.

Solubilidade

O ferrocianeto de sódio é solúvel em água, mas insolúvel em álcool. Quando dissolvido em água, dissocia-se em seus íons constituintes, incluindo o ânion complexo [Fe(CN)₆]⁴⁻. O cianeto de sódio, por outro lado, é altamente solúvel em água e também em outros solventes polares, como o etanol. Ele se dissocia facilmente em água, liberando íons sódio e íons cianeto, o que é um fator crucial em sua reatividade e toxicidade.

Pontos de Fusão e Ebulição

O ferrocianeto de sódio não possui um ponto de fusão bem definido no sentido tradicional. Quando aquecido, ele sofre desidratação. Por exemplo, começa a perder moléculas de água por volta de 50 °C e, a 81.5 °C, torna-se anidro. Um aquecimento adicional até 435 °C leva à sua decomposição. O cianeto de sódio tem um ponto de fusão definido de 564 °C e um ponto de ebulição de 1469 °C. Esses pontos de fusão e ebulição relativamente altos são devidos às fortes ligações iônicas no composto.

Reatividade Química

Reatividade com Ácidos

O ferrocianeto de sódio é relativamente estável na presença de ácidos diluídos e não aquecidos. No entanto, quando exposto a ácidos concentrados e em ebulição, pode se decompor, produzindo gás cianeto de hidrogênio livre. Por exemplo, em um ambiente fortemente ácido, a seguinte reação pode ocorrer: Na₄Fe(CN)₆ + 6H₂SO₄ (concentrado, em ebulição) → 6HCN + 2FeSO₄ + 3Na₂SO₄ + 6H₂O. O cianeto de sódio é extremamente reativo com ácidos. Mesmo ácidos fracos podem reagir com ele, produzindo gás cianeto de hidrogênio, que é altamente tóxico. A reação é a seguinte: NaCN + HCl → NaCl + HCN↑. Essa alta reatividade com ácidos torna Cianeto de sódio uma substância muito perigosa na presença de materiais ácidos.

Reações de oxidação e redução

O ferrocianeto de sódio pode ser oxidado sob certas condições. Na presença de agentes oxidantes fortes, ele pode ser convertido em complexos de ferro(III), como o ferricianeto. Por exemplo, a reação com um oxidante apropriado pode transformar [Fe(CN)₆]⁴⁻ em [Fe(CN)₆]³⁻. O cianeto de sódio também pode participar de reações de oxidação. Na presença de oxigênio e certos catalisadores, ele pode ser oxidado em substâncias menos tóxicas. Por exemplo, na presença de peróxido de hidrogênio, a reação pode ser: NaCN + H₂O₂ → NaCNO + H₂O (quando o peróxido de hidrogênio está em quantidade limitada). A reação adicional com excesso de peróxido de hidrogênio pode converter cianato de sódio (NaCNO) em bicarbonato de sódio (NaHCO₃) e amônia (NH₃).

Formação Complexa

O ferrocianeto de sódio é, por si só, um composto complexo. Ele pode reagir com outros íons metálicos para formar novos complexos de coordenação. Por exemplo, ao reagir com sais de ferro(III), forma um pigmento azul-escuro conhecido como azul da Prússia, com a fórmula química Fe₄[Fe(CN)₆]₃. O cianeto de sódio também pode formar complexos com vários íons metálicos. Na extração de ouro e prata, por exemplo, o cianeto de sódio é usado para formar complexos solúveis de metal-cianeto. O ouro (Au) reage com o cianeto de sódio na presença de oxigênio para formar o íon complexo [Au(CN)₂]⁻: 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na[Au(CN)₂] + 4NaOH.

Toxicidade

Ferrocianeto de sódio

Apesar de conter ligantes cianeto, o ferrocianeto de sódio apresenta toxicidade relativamente baixa. A Organização Mundial da Saúde e a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) determinaram que a ingestão diária aceitável de ferrocianeto de sódio é de 0 a 0.025 mg/kg de peso corporal. A razão para sua baixa toxicidade é que os ligantes cianeto no ferrocianeto de sódio estão fortemente ligados ao átomo de ferro central no ânion complexo. Em condições normais, ele não libera facilmente íons cianeto livres, que são as espécies altamente tóxicas. No entanto, na presença de ácidos fortes ou sob luz ultravioleta, pode se decompor e produzir gás cianeto de hidrogênio, que é extremamente tóxico.

Cianeto de sódio

O cianeto de sódio é uma das substâncias mais tóxicas conhecidas. É altamente tóxico para humanos e animais. Quando ingerido, inalado ou absorvido pela pele, o cianeto de sódio pode liberar íons cianeto (CN⁻) no corpo. Esses íons cianeto podem se ligar aos átomos de ferro na citocromo c oxidase, uma enzima envolvida na respiração celular. Essa ligação inibe a atividade da enzima, impedindo as células de utilizar o oxigênio de forma eficaz, levando à asfixia celular. Mesmo uma pequena quantidade, como 0.1 a 0.3 gramas, pode ser letal para humanos.

Aplicações

Ferrocianeto de sódio

• Indústria AlimentarEm muitos países, incluindo os Estados Unidos e os da União Europeia, o ferrocianeto de sódio é usado como antiaglomerante no sal de cozinha. Ele ajuda a manter o sal fluindo livremente, evitando a formação de grumos. O limite máximo permitido de ferrocianeto de sódio no sal varia de acordo com a região, mas é rigorosamente regulamentado para garantir a segurança.

• APLICAÇÕES INDUSTRIAIS: É usado como estabilizante para o revestimento de varetas de solda. Na indústria petrolífera, pode ser usado para a remoção de mercaptanos, compostos que contêm enxofre e podem causar odores desagradáveis ​​e problemas de corrosão.

• Síntese Química:O ferrocianeto de sódio pode ser usado como material de partida na síntese de outros compostos e pigmentos complexos, como o azul da Prússia.

Cianeto de sódio

• Indústria de mineração: O cianeto de sódio é amplamente utilizado na extração de ouro e prata. No processo de cianetação, os minérios de ouro e prata são tratados com uma solução diluída de cianeto de sódio. O ouro e a prata se dissolvem na solução de cianeto como complexos metal-cianeto, que podem então ser separados e processados ​​para obter os metais puros.

• Síntese Química: É usado como material de partida na síntese de uma ampla gama de compostos orgânicos. Por exemplo, pode ser usado para introduzir um grupo cianeto (-CN) em moléculas orgânicas, que podem então ser transformadas em outros grupos funcionais, como ácidos carboxílicos, aminas ou aldeídos, por meio de reações subsequentes.

• galvanoplastiaEm processos de galvanoplastia, o cianeto de sódio pode ser usado como agente complexante. Ele ajuda a controlar a deposição de íons metálicos no substrato, garantindo uma galvanoplastia suave e uniforme. No entanto, devido à sua alta toxicidade, processos alternativos de galvanoplastia sem cianeto estão sendo cada vez mais desenvolvidos.

Segurança e Manuseio

Ferrocianeto de sódio

Ao manusear ferrocianeto de sódio, devem ser seguidos os procedimentos padrão de segurança laboratorial ou industrial. Os trabalhadores devem usar equipamentos de proteção individual adequados, como luvas e óculos de segurança. Embora apresente baixa toxicidade em condições normais, deve ser armazenado em local fresco e seco, longe de ácidos e fontes de luz ultravioleta, para evitar a formação de gás cianeto de hidrogênio tóxico. Em caso de exposição acidental à pele ou aos olhos, a área afetada deve ser enxaguada abundantemente com água e, se a irritação persistir, deve-se procurar atendimento médico.

Cianeto de sódio

O manuseio de cianeto de sódio exige medidas de segurança rigorosas. É classificado como uma substância altamente tóxica e seu armazenamento, transporte e uso são rigorosamente regulamentados. Os trabalhadores devem usar roupas de proteção especializadas, incluindo aparelhos de respiração autônomos, roupas resistentes a produtos químicos e luvas. O cianeto de sódio deve ser armazenado em uma área segura e bem ventilada, longe de ácidos, agentes oxidantes e fontes de calor. Em caso de derramamento ou vazamento, é necessária a evacuação imediata da área e as equipes de emergência devem ser acionadas. Procedimentos especializados, como o uso de peróxido de hidrogênio para neutralizar o cianeto de sódio em caso de derramamento, devem ser seguidos para minimizar o risco de exposição ao gás tóxico cianeto de hidrogênio.

Em conclusão, o ferrocianeto de sódio e o cianeto de sódio, embora contenham componentes relacionados ao cianeto, apresentam diferenças significativas em suas estruturas químicas, propriedades físicas e químicas, níveis de toxicidade, aplicações e requisitos de segurança. A compreensão e o manuseio adequados desses compostos são essenciais em diversos campos para garantir a segurança e o uso eficaz.