Hydrogencyanid

Hydrogencyanid
Hydrogen-cyanid-3D-balls.pngHydrogen-cyanid-3D-vdW.png
Identifikation
IUPAC navn hydrogencyanid
Synonymer

Hydrogencyanid
syre blåsyre

N o CAS 74-90-8
N o ECHA 100.000.747
N o EF 200-821-6
SMILE C ([H]) # N
PubChem , 3D-visning
InChI InChI: 3D-visning
InChI = 1 / CHN / c1-2 / h1H
Udseende farveløs væske eller gas med en karakteristisk lugt
Kemiske egenskaber
Brute formel C H N   [isomerer]HCN
Molar masse 27,0253 ± 0,0011  g / mol
C 44,44%, H 3,73%, N 51,83%,
pKa 9.2 - 9.3
Dipolært øjeblik 2.985188  D
Fysiske egenskaber
T ° fusion −13  ° C
T ° kogning 26  ° C
Opløselighed i vand: blandbar,

blandbar med ethanol
opløselig i ether

Opløselighedsparameter δ 24,8  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Volumenmasse 0,69  g cm −3 (væske)

ligning:
Densitet af væsken i kmol · m -3 og temperatur i Kelvin, fra 259,83 til 456,65 K.
Beregnede værdier:
0,67957 g · cm -3 ved 25 ° C.

T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
259,83 −13.32 27.202 0,73516
272,95 −0.2 26.51484 0,71659
279,51 6.36 26,165 0,70714
286,07 12,92 25.81053 0,69756
292,63 19.48 25.45114 0,68784
299,19 26.04 25.0865 0.67799
305,75 32.6 24,71625 0.66798
312,32 39,17 24.33997 0,65781
318,88 45,73 23,95723 0.64747
325,44 52,29 23,5675 0,63694
332 58,85 23.17021 0,6262
338,56 65.41 22,7647 0,61524
345,12 71,97 22.35021 0,60404
351,68 78,53 21.92587 0,59257
358,24 85.09 21.49065 0,58081
T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
364,8 91,65 21.04336 0,56872
371,36 98,21 20.58256 0,55626
377,92 104,77 20.10652 0,5434
384,48 111,33 19.61312 0,53006
391.04 117,89 19.09974 0,51619
397,6 124,45 18.56303 0,50168
404,16 131,01 17.99862 0,48643
410,73 137,58 17.40067 0,47027
417,29 144,14 16,761 0,45298
423,85 150,7 16.06765 0,43424
430,41 157,26 15.30185 0,41355
436,97 163,82 14.43108 0,39001
443,53 170,38 13.38959 0,36187
450,09 176,94 11.99738 0,32424
456,65 183,5 7.216 0,19502

Graf P = f (T)

Automatisk tænding temperatur 538  ° C
Flammepunkt −18  ° C (lukket kop)
Eksplosionsgrænser i luft 5,6 - 40,0  % vol
Mættende damptryk ved 20  ° C  : 82,6  kPa

ligning:
Tryk i pascal og temperatur i Kelvins, fra 259,83 til 456,65 K.
Beregnede værdier:
98 839,88 Pa ved 25 ° C.

T (K) T (° C) P (Pa)
259,83 −13.32 18 687
272,95 −0.2 34.947,97
279,51 6.36 46,691,84
286,07 12,92 61.514,12
292,63 19.48 79.995,56
299,19 26.04 102.782,53
305,75 32.6 130,589,16
312,32 39,17 164,199.57
318,88 45,73 204.470,38
325,44 52,29 252 333,76
332 58,85 308.801,2
338,56 65.41 374,968,42
345,12 71,97 452.021,6
351,68 78,53 541,245,3
358,24 85.09 644.032,45
T (K) T (° C) P (Pa)
364,8 91,65 761.896,89
371,36 98,21 896,488,77
377,92 104,77 1.049.613,46
384,48 111,33 1 223 254,58
391.04 117,89 1.419.601,73
397,6 124,45 1.641.083,95
404,16 131,01 1.890.409,67
410,73 137,58 2170 614,62
417,29 144,14 2.485.118,89
423,85 150,7 2.837.795,06
430,41 157,26 3.233.049,53
436,97 163,82 3.675.919,68
443,53 170,38 4.172.190,22
450,09 176,94 4.728.532,67
456,65 183,5 5 352700
P = f (T)
Dynamisk viskositet 0,192  mPa · s ( 20  ° C )
Kritisk punkt 53,9  bar , 183,55  ° C
Termokemi
S 0 væske, 1 bar 109 kJ / mol
Δ f H 0 væske 113,01 J / mol K
C s 71,09 J mol -1 K -1 ( 20  ° C , væske)
35,85  J · mol -1 · K -1 ( 25  ° C , gas)

ligning:
Væskens termiske kapacitet i J kmol -1 K -1 og temperatur i Kelvin fra 259,83 til 298,85 K.
Beregnede værdier:
71,025 J mol -1 K -1 ved 25 ° C.

T
(K)
T
(° C)
C s
C s
259,83 −13.32 70,290 2 601
262 −11.15 70,302 2 601
263 −10.15 70.309 2 602
265 −8.15 70,324 2 602
266 −7.15 70 332 2 602
267 −6.15 70 342 2 603
268 −5.15 70 352 2 603
270 −3.15 70 375 2 604
271 −2.15 70,387 2 604
272 −1.15 70,401 2 605
274 0,85 70.430 2 606
275 1,85 70.445 2 607
276 2,85 70.462 2 607
278 4,85 70.497 2 608
279 5.85 70,516 2 609
T
(K)
T
(° C)
C s
C s
280 6,85 70,535 2.610
281 7,85 70,555 2.611
283 9,85 70.598 2.612
284 10,85 70 621 2.613
285 11,85 70 644 2.614
287 13,85 70,694 2.616
288 14,85 70 719 2.617
289 15,85 70 746 2.618
291 17.85 70,801 2.620
292 18,85 70 830 2.621
293 19.85 70 860 2.622
294 20,85 70 890 2.623
296 22,85 70 953 2.625
297 23,85 70.986 2.627
298,85 25.7 71.050 2.629

P = f (T)

ligning:
Gassens varmekapacitet i J · mol -1 · K -1 og temperatur i Kelvin fra 100 til 1.500 K.
Beregnede værdier:
35,915 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C.

T
(K)
T
(° C)
C s
C s
100 −173.15 29.436 1.089
193 −80.15 32,611 1.207
240 −33.15 34,126 1.263
286 12,85 35.549 1315
333 59,85 36 942 1.367
380 106,85 38,272 1.416
426 152,85 39.513 1462
473 199,85 40.720 1.507
520 246,85 41.865 1.549
566 292,85 42 926 1.588
613 339,85 43 952 1.626
660 386,85 44 919 1.662
706 432,85 45 811 1 695
753 479,85 46,667 1.727
800 526,85 47.470 1.756
T
(K)
T
(° C)
C s
C s
846 572,85 48 208 1784
893 619,85 48 913 1.810
940 666,85 49.574 1.834
986 712,85 50,179 1.857
1.033 759,85 50.760 1 878
1.080 806,85 51 305 1.898
1.126 852,85 51.809 1.917
1.173 899,85 52.297 1.935
1.220 946,85 52 763 1 952
1.266 992,85 53 201 1.969
1313 1.039,85 53 637 1 985
1360 1.086,85 54,064 2.000
1.406 1132,85 54,481 2,016
1.453 1.179,85 54.910 2.032
1.500 1 226,85 55,349 2.048
STK 671,5  kJ · mol -1 ( 25  ° C , gas)
Elektroniske egenskaber
1 re ioniseringsenergi 13,60  ± 0,01  eV (gas)
Forholdsregler
SGH
SGH02: BrandfarligSGH06: GiftigSGH09: Farligt for vandmiljøet
Fare H224, H330, H410, H224  : Ekstremt brandfarlig væske og damp
H330  : Dødelig ved indånding
H410  : Meget giftig for vandlevende organismer, med langvarige virkninger

SGH06: GiftigSGH09: Farligt for vandmiljøet
Fare H300, H310, H330, H410, H300  : Dødelig ved indtagelse
H310  : Dødelig ved hudkontakt
H330  : Dødelig ved indånding
H410  : Meget giftig for vandlevende organismer, med langvarige virkninger
WHMIS
B2: Brandfarlig væskeD1A: Meget giftigt materiale med alvorlige øjeblikkelige virkningerF: Farligt reaktivt materiale
B2, D1A, F, B2  : Brandfarligt flydende flammepunkt
= −18  ° C lukket skål (metode ikke rapporteret)
D1A  : Meget giftigt materiale med alvorlige øjeblikkelige virkninger
Transport af farligt gods: klasse 6.1 gruppe I
F  : Farligt reaktivt materiale
udsat for en voldsom reaktion med polymerisation

1,0% offentliggørelse i henhold til listen over ingredienser
NFPA 704

NFPA 704-symbol

4 4 1
Transportere
-
   1051   
UN-nummer  :
1051  : VÆSKENCYANID, STABILISERET, med mindre end 3 procent vand
Klasse:
6.1
Klassificeringskode:
TF1  : Brandfarlige giftige stoffer:
Væsker;
Labels: 6.1  : Giftige materials 3  : brandfarlige væsker Emballage: Packing gruppe I  : meget farlige materialer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3




663
   1613   
Kemler-kode:
663  : meget giftigt og brandfarligt stof (flammepunkt lig med eller mindre end 60  ° C )
UN-nummer  :
1613  : HYDROCYANIC ACID IN AQUEOUS SOLUTION indeholdende ikke mere end 20% hydrogencyanid; eller HYDROGEN CYANIDE AQUUEOUS SOLUTION indeholdende ikke mere end 20 procent hydrogencyanid
Klasse:
6.1
Klassificeringskode:
TF1  : Brandfarlige giftige materialer:
Væsker;
Labels: 6.1  : Giftige materials 3  : brandfarlige væsker Emballage: Packing gruppe I  : meget farlige materialer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3




-
   1614   
FN-nummer  :
1614  : VÆSKENCYANID, STABILISERET, med mindre end 3 procent vand og absorberet i inaktivt porøst materiale
Klasse:
6.1
Klassificeringskode:
TF1  : Brandfarlige giftige materialer:
Væsker;
Labels: 6.1  : Giftige materials 3  : brandfarlige væsker Emballage: Packing gruppe I  : meget farlige materialer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3




663
   3294   
Kemler-kode:
663  : meget giftigt og brandfarligt stof (flammepunkt lig med eller mindre end 60  ° C )
FN-nummer  :
3294  : VÆSKECYANID, ALKOHOLISK OPLØSNING, der ikke indeholder mere end 45 procent hydrogencyanid
Klasse:
6.1
Kodeklassifikation:
TF1  : Brandfarlige giftige materialer:
Væsker;
Labels: 6.1  : Giftige materials 3  : brandfarlige væsker Emballage: Packing gruppe I  : meget farlige materialer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3



Indånding Meget giftig
Hud Meget giftig
Øjne Forårsager konjunktivitis
Indtagelse Meget giftig
Økotoksikologi
LogP −0.25
Lugtgrænse lav: 2  ppm
høj: 10  ppm
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet.

Den hydrogencyanid er en kemisk forbindelse af kemiske formel HC≡N. En vandig opløsning af cyanid af hydrogen kaldes hydrocyansyre (eller preussinsyre ).

Det er et ekstremt giftigt produkt og kan være dødelig, fordi det forårsager anoxi . I naturen er det ofte forbundet med benzaldehyd, der afgiver en karakteristisk bitter mandelluft , som nogle mennesker ikke er følsomme over for.

Historie

Hydrogencyanid blev oprindeligt isoleret fra et blåt pigment ( preussiskblåt ), kendt siden 1704, men hvis struktur var ukendt. Vi ved nu, at det er en koordineringspolymer med en kompleks struktur og en empirisk formel af hydreret jernferrocyanid.

I 1752 viste den franske kemiker Pierre Macquer , at preussisk blå kunne omdannes til jernoxid og en flygtig forbindelse, og at kombinationen af ​​disse to produkter gav preussisk blå tilbage. Den nye forbindelse var netop hydrogencyanid. Efter Macquer syntetiserede den svenske kemiker Carl Wilhelm Scheele hydrogencyanid i 1782, og han kaldte det Blausäure ( lit. "Acid of blue") efter at have anerkendt dets surhed. På engelsk var det bedre kendt som preussinsyre.

I 1787 viste den franske kemiker Claude Louis Berthollet , at hydrogencyanid ikke indeholdt ilt, hvilket var afgørende for teorien om syrer , idet Lavoisier postulerede, at alle syrer indeholdt ilt (navnet på ilt kommer fra det græske, hvilket betyder "som genererer surhed ", som for den tyske Sauerstoff ). I 1811 lykkedes Joseph Louis Gay-Lussac at flydende rent hydrogencyanid, derefter etablerede han i 1815 dets kemiske formel.

Naturlige kilder

Ekstremt giftig, hydrocyansyre produceres naturligt af visse planter og kan især findes i bitre mandler, ferskensten (og mere generelt sten af ​​frugter af slægten Prunus ), medlars , kirsebærblade ( Prunus avium ) og kirsebærlaurbær ( Prunus laurocerasus ), sorghum (unge planter og umodne frø), hièble hyldebær og kassava . Det er også involveret i aromaen af ​​kirsebær (som benzaldehyd).

Det er til stede i cyanohydriner såsom mandelonitriler og kan ekstraheres kemisk derfra . Nogle tusindben lever af hydrogencyanid som en forsvarsmekanisme. Det er indeholdt i udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer køretøjer, tobak røg, og i forbrænding røg af visse nitrogenholdige - indeholdende plast - typisk, polyacrylonitril og beslægtede copolymerer, ABS og SAN , men også polyurethan .

Forberedelse og syntese

Hydrogencyanid produceres i store mængder ved to processer:

CH 4+ NH 3→ HCN + 3 H 2 Denne reaktion ligner den af methan og vand til dannelse af CO og H 2 (proces kendt som "fra gas til vand"); CH 4+ NH 3+ 1,5 O 2→ HCN + 3 H 2 O Denne reaktion sker over en katalysator bestående af søn legering platin / rhodium (90/10% typisk) ved en temperatur på ca. 1100  ° C . C 3 H 8+ 3 NH 3→ 3 HCN + 7 H 2 Reaktionen finder sted i et fluidiseret leje med kokspartikler ved en temperatur over 1300  ° C . Ingen katalysator er nødvendig. H + + NaCN → HCN + Na +

Denne reaktion er kilden til utilsigtede forgiftninger.

Ejendomme

Fysiske egenskaber

Hydrogencyanid forekommer i ren tilstand som en meget flygtig farveløs væske eller en farveløs gas, der udånder en karakteristisk bitter mandellugt. Det koger ved 26  ° C .

Det er blandbart i alle forhold med vand og ethanol , opløseligt i diethylether ( ether ).

Hydrogencyanidgas i luft er eksplosiv fra en koncentration på 56.000  ppm (5,6%).

Kemiske egenskaber

Rent hydrogencyanid er stabilt.

Mindre rent, da det markedsføres, og hvis det ikke er stabiliseret, polymeriserer det for at give en brun aflejring. Denne proces, eksoterm og autokatalytisk, accelererer i nærvær af vand og alkalisk reagerende produkter og kan således føre til en eksplosiv reaktion. Den mest almindelige stabilisator er fosforsyre, der anvendes i proportioner på 50 til 100  ppm .

Hydrogencyanid er svagt surt og producerer CN cyanidioner - i vandig opløsning. Saltene af hydrocyansyre kaldes cyanider.

Reaktioner

HCN + R-CO-R '( keton eller aldehyd ) → RC (OH) (CN) -R' ( cyanohydrin )

Hydrogencyanid forbrændes i luften, hvilket giver vand , kuldioxid og nitrogen .

Prebiotisk kemi

Hydrocyansyre siges at have dannet sig ved dissociation af molekylært kvælstof til stede i atmosfæren. Ultraviolette stråler kunne udføre denne reaktion, forudsat at de er tilstrækkelig energiske (bølgelængde mindre end 100 nm ), hvilket udelukker enhver reaktion i de laveste lag i atmosfæren, hvor de mest energiske ultraviolette stråler  absorberes. Den foretrukne måde at syntetisere hydrocyansyre ud fra nitrogen synes at være lyn, der frigiver betydelig energi på deres vej, der er i stand til at bryde mange molekyler. Når dinitrogen molekyle er brudt, kan et nitrogenatom reagere med et methan (CH 4 ) molekyle til opnåelse cyanbrinte og hydrogen.

Diaminomaleonitril  (en) tetramer dannes ved polymerisation af hydrogencyanid. Ved en fotokemisk reaktion omdannes den til sin isomer 4-amino-imidazol-5-carbonitril, som derefter tillader syntese af adskillige heterocykler . Derfor betragtes det som en mulig kandidatforbindelse i oprindelsen af ​​præbiotisk kemi.

Anvendelser

Hydrogencyanid anvendes til fremstilling af:

sikkerhed

Se afsnittet Mærkning i henhold til EF-direktiver i slutningen af ​​denne artikel.

Brandfarer

Hydrogencyanid, der har et flammepunkt-17,8  ° C (lukket kop), er ekstremt brandfarligt. Det kan danne eksplosive blandinger med luft, og dets eksplosive grænser er 5,6 og 41 volumen-%.

Virksomheder åbne for offentligheden (ERP)

I Frankrig kræver bekendtgørelsen af ​​4. november 1975 som ændret, at massen af ​​brændbare materialer, der anvendes i indvendige fittings, ikke resulterer i en mængde kvælstof, der kan frigøres i form af hydrocyansyre, der er større end fem gram pr. Kubikmeter volumen af de lokale betragtes.

Toksicitet for mennesker

Akut forgiftning kan forekomme ved indtagelse , indånding eller kontakt med huden. En koncentration på 300  ppm i luften dræber en mand inden for få minutter. Dens toksicitet skyldes cyanidionen. Hydrogencyanid anvendes i USA som en metode til at udføre dødsstraf og blev brugt af nazistregimet (under navnet Zyklon B ) i udryddelseslejre som et redskab til "udryddelse af døden". Masse ". Det samme produkt fremstilles stadig i dag i Tjekkiet under navnet "  Uragan D2  " og bruges som pesticid.

Olfaktorisk opfattelsesgrænse er mindre end 1  ppm hos opmærksomme, sunde og uvanlige forsøgspersoner; imidlertid har mange mennesker af genetiske årsager ringe eller ingen fornemmelse af lugten af ​​hydrogencyanid.

Koncentrationer i luften over 50  ppm indåndet i mere end en halv time repræsenterer en betydelig risiko, mens niveauer på 200 til 400  ppm eller mere anses for at være fatale efter eksponering i et par minutter. Som en vejledning er den dødelige dosis for rotter 484  ppm for en fem minutters eksponering.

Kilde

I litteraturen

På biografen

Noter og referencer

  1. HYDROGEN CYANIDE, LIQUEFIED, sikkerhedsdatablad (er) fra det internationale program for kemisk sikkerhed , hørt den 9. maj 2009
  2. (i) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC,16. juni 2008, 89 th  ed. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 og 1-4200-6679-X ) , s.  9-50
  3. beregnet molekylmasse fra Atomic vægte af elementerne 2007  "www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (i) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 og 0-387-69002-6 , læs online ) , s.  294
  5. (da) Robert H. Perry og Donald W. Green , Perrys kemiske ingeniørhåndbog , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
  6. "  Egenskaber ved forskellige gasser  "flexwareinc.com (adgang til 12. april 2010 )
  7. (i) Carl L. kæberne, Handbook of Termodynamiske diagrammer , Vol.  1, 2 og 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 , 0-88415-858-6 og 0-88415-859-4 )
  8. (i) David R. Lide , Gummibibelen , Boca Raton, CRC Press,18. juni 2002, 83 th  ed. , 2664  s. ( ISBN  0849304830 , online præsentation ) , s.  5-89
  9. (i) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
  10. Indeksnummer 006-006-00-X i tabel 3.1 i tillæg VI til EF-regulativ nr. 1272/2008 (16. december 2008)
  11. Indeksnummer 006-006-01-7 i tabel 3.1 i tillæg VI til EF-regulativ nr. 1272/2008 (16. december 2008)
  12. Hydrogencyanid  " i databasen over kemiske produkter Reptox fra CSST (Quebec-organisation med ansvar for sikkerhed og sundhed på arbejdspladsen), adgang til den 25. april 2009
  13. "  Hydrogencyanid  "hazmap.nlm.nih.gov (adgang til 14. november 2009 )
  14. Tom Maimone, præbiotisk kemi .
  15. Spalter, HJ, præbiotisk kemi: Hvad vi ved, hvad vi ikke gør , Evo. Edu. Outreach , 2012, 5, 342.

Se også

Relaterede artikler

eksterne links