Natriy siyanidi: kimyoviy xossalari va reaksiya mexanizmlari

Kirish

Natriy siyanid (NaCN) kimyoviy birikma bo'lib, u yuqori zaharli tabiati tufayli sanoatda qo'llanilishi va muhim xavfsizlik ta'siriga ega. Uni tushunish Kimyoviy xossalari va reaksiya mexanizmlari xavfsiz ishlov berish, sanoatda foydalanish va atrof-muhitni muhofaza qilish uchun juda muhimdir. Ushbu maqola kimyoviy xarakteristikalar va reaktsiya yo'llari haqida to'liq ma'lumot berishga qaratilgan Natriy siyanidi.

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 mavjud bo'lganda, hatto kuchsiz kislotalar kabi uglerodmuz kislotasi (karbonat angidrid suvda eriganida hosil bo'ladi), quyidagi reaksiya sodir bo'ladi:NaCN + H2O + CO2 → NaHCO3 + HCN↑

Bu reaktsiya saqlashning muhimligini ta'kidlaydi Natriy siyanidi quruq, salqin joyda kislotali moddalardan uzoqroqda.

Natriy siyanidining reaksiya mexanizmlari

Metallar bilan reaksiya

Natriy siyanidi metallar bilan kompleks hosil qilish qobiliyati bilan mashhur. Eng keng tarqalgan qo'llanilishidan biri tog'-kon sanoatida ularning rudalaridan oltin va kumushni olishdir. Kislorod va suv borligida, natriy siyanid rudadagi oltin (Au) bilan reaksiyaga kirishib, eruvchan oltin – siyanid kompleksini hosil qiladi. Umumiy reaktsiya 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 qatnashishi mumkin. Masalan, dimetil sulfoksid (DMSO) kabi aprotik erituvchida alkil galogenid (R - X, bu erda R alkil guruhi va X halogen) 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)

Yuqorida aytib o'tilganidek, natriy siyanid gidroliz reaktsiyasida suv bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Suv mavjud bo'lganda, siyanid ioni vodorod siyanidi va gidroksid ionlarini hosil qilish uchun suvdan protonni qabul qilishi mumkin:CN-(oq) + H2O(l) HCN (oq) + OH-(oq)

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.