Hydrogencyanid

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

Hydrocyanic
acid Preussic acid

N o CAS 74-90-8
N o ECHA 100.000.747
N o EC 200-821-6
SMIL C ([H]) # N
PubChem , 3D-visning
InChI InChI: 3D-visning
InChI = 1 / CHN / c1-2 / h1H
Utseende fargeløs væske eller gass med en karakteristisk lukt
Kjemiske egenskaper
Brute formel C H N   [Isomerer]HCN
Molarmasse 27,0253 ± 0,0011  g / mol
C 44,44%, H 3,73%, N 51,83%,
pKa 9.2 - 9.3
Dipolar øyeblikk 2.985188  D
Fysiske egenskaper
T ° fusjon −13  ° C
T ° kokende 26  ° C
Løselighet i vann: blandbar,

blandbar med etanol
løselig i eter

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

ligning:
Væskens tetthet i kmol · m -3 og temperatur i Kelvin, fra 259,83 til 456,65 K.
Beregnede verdier:
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)

Selvantennelsestemperatur 538  ° C
Flammepunkt −18  ° C (lukket kopp)
Eksplosjonsgrenser i luft 5,6 - 40,0  % vol
Mettende damptrykk ved 20  ° C  : 82,6  kPa

ligning:
Trykk i pascal og temperatur i Kelvins, fra 259,83 til 456,65 K.
Beregnede verdier:
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
Termokjemi
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 , gass)

ligning:
Væskens termiske kapasitet i J kmol -1 K -1 og temperatur i Kelvin, fra 259,83 til 298,85 K.
Beregnede verdier:
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:
Varmekapasiteten til gassen i J · mol -1 · K -1 og temperatur i Kelvin, fra 100 til 1500 K.
Beregnede verdier:
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
1500 1 226,85 55 349 2,048
PCS 671,5  kJ · mol -1 ( 25  ° C , gass)
Elektroniske egenskaper
1 re ioniseringsenergi 13,60  ± 0,01  eV (gass)
Forholdsregler
SGH
SGH02: BrannfarligSGH06: GiftigSGH09: Farlig for vannmiljøet
Fare H224, H330, H410, H224  : Ekstremt brannfarlig væske og damp
H330  : Dødelig ved innånding
H410  : Meget giftig for vannlevende organismer, med langvarige effekter

SGH06: GiftigSGH09: Farlig for vannmiljøet
Fare H300, H310, H330, H410, H300  : Dødelig ved svelging
H310  : Dødelig ved hudkontakt
H330  : Dødelig ved innånding
H410  : Meget giftig for vannlevende organismer, med langvarige virkninger
WHMIS
B2: Brennbar væskeD1A: Meget giftig materiale med alvorlige øyeblikkelige effekterF: Farlig reaktivt materiale
B2, D1A, F, B2  : Brannfarlig væskeflammepunkt
= −18  ° C lukket kopp (metode ikke rapportert)
D1A  : Meget giftig materiale med alvorlige øyeblikkelige effekter
Transport av farlig gods: klasse 6.1 gruppe I
F  : Farlig reaktivt materiale
utsatt for en voldsom reaksjon av polymerisering

1.0% offentliggjøring i henhold til listen over ingredienser
NFPA 704

NFPA 704 Symbol

4 4 1
Transportere
-
   1051   
FN-nummer  :
1051  : VÆSKECYANID, STABILISERT, med mindre enn 3 prosent vann
Klasse:
6.1
Klassifiseringskode:
TF1  : Brannfarlige giftige stoffer:
Væsker;
Etiketter: 6.1  : giftige materialer 3  : Brennbare væsker emballering: Emballasje gruppe I  : meget farlige stoffer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3




663
   1613   
Kemler-kode:
663  : meget giftig og brannfarlig stoff (flammepunkt lik eller mindre enn 60  ° C )
FN-nummer  :
1613  : HYDROCYANIC ACID IN AQUEOUS SOLUTION inneholder ikke mer enn 20 prosent hydrogencyanid; eller HYDROGEN CYANIDE QUEOUS SOLUTION som inneholder ikke mer enn 20 prosent hydrogencyanid
Klasse:
6.1
Klassifiseringskode:
TF1  : Brannfarlige giftige materialer:
Væsker;
Etiketter: 6.1  : giftige materialer 3  : Brennbare væsker emballering: Emballasje gruppe I  : meget farlige stoffer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3




-
   1614   
FN-nummer  :
1614  : VÆSKECYANID, STABILISERT, med mindre enn 3 prosent vann og absorbert i inert porøst materiale
Klasse:
6.1
Klassifiseringskode:
TF1  : Brannfarlige giftige materialer:
Væsker;
Etiketter: 6.1  : giftige materialer 3  : Brennbare væsker emballering: Emballasje gruppe I  : meget farlige stoffer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3




663
   3294   
Kemler-kode:
663  : meget giftig og brannfarlig stoff (flammepunkt lik eller under 60  ° C )
FN-nummer  :
3294  : VÆSKECYANID, ALKOHOLISK LØSNING som inneholder ikke mer enn 45 prosent hydrogencyanid
Klasse:
6.1
Kode Klassifisering:
TF1  : Brennbar giftige materialer:
Væsker;
Etiketter: 6.1  : giftige materialer 3  : Brennbare væsker emballering: Emballasje gruppe I  : meget farlige stoffer;
ADR 6.1 piktogram

ADR-piktogram 3



Innånding Veldig giftig
Hud Veldig giftig
Øyne Årsaker konjunktivitt
Svelging Veldig giftig
Økotoksikologi
LogP −0.25
Luktterskel lav: 2  spm
høy: 10  spm
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den hydrogencyanid er en kjemisk forbindelse med kjemisk formel HC≡N. En vandig løsning av cyanid av hydrogen kalles hydrocyansyre (eller preussinsyre ).

Det er et ekstremt giftig produkt og kan være dødelig fordi det forårsaker anoksi . I naturen er det ofte assosiert med benzaldehyd som avgir en karakteristisk bitter mandellukt , som noen ikke er følsomme for.

Historie

Hydrogencyanid ble opprinnelig isolert fra et blått pigment ( preussisk blått ), kjent siden 1704, men hvis struktur var ukjent. Vi vet nå at det er en koordineringspolymer, med en kompleks struktur og en empirisk formel av hydratisert jernferrocyanid.

I 1752 viste den franske kjemikeren Pierre Macquer at preussisk blått kunne omdannes til jernoksid og en flyktig forbindelse, og at kombinasjonen av disse to produktene ga tilbake preussisk blått. Den nye forbindelsen var nettopp hydrogencyanid. Etter Macquer syntetiserte den svenske kjemikeren Carl Wilhelm Scheele hydrogencyanid i 1782, og han kalte det Blausäure ( bokstavelig talt "Acid of blue"), etter å ha anerkjent syrligheten. På engelsk var det bedre kjent som preussinsyre.

I 1787 viste den franske kjemikeren Claude Louis Berthollet at hydrogencyanid ikke inneholdt oksygen, noe som var viktig for teorien om syrer , idet Lavoisier postulerte at alle syrer inneholdt oksygen (navnet på oksygen kommer fra gresk som betyr "som genererer surhet ", som for den tyske Sauerstoff ). I 1811 lyktes Joseph Louis Gay-Lussac å flytende ren hydrogencyanid, og deretter, i 1815, etablerte han sin kjemiske formel.

Naturkilder

Ekstremt giftig, hydrocyansyre produseres naturlig av visse planter, og kan spesielt finnes i bitre mandler, ferskenstein (og mer generelt steiner av frukt av slekten Prunus ), medlars , kirsebærblader ( Prunus avium ) og kirsebærlaurbær ( Prunus laurocerasus ), sorghum (unge planter og umodne frø), hyllebær og kassava . Det er også involvert i aromaen av kirsebær (som benzaldehyd).

Den er tilstede i cyanohydriner som mandelonitriler , og kan ekstraheres derfra kjemisk. Noen tusenben avgir hydrogencyanid som en forsvarsmekanisme. Den er inneholdt i eksosgassene fra forbrenningskjøretøyer, i tobakkrøyk og i forbrenningsrøyk fra visse nitrogenholdige plaster - typisk polyakrylnitril og relaterte kopolymerer, ABS og SAN , men også polyuretan .

Forberedelse og syntese

Hydrogencyanid produseres i store mengder ved to prosesser:

CH 4+ NH 3→ HCN + 3H- 2- Denne reaksjon er lik den til metan og vann for dannelse av CO og H 2 (prosess kjent som "fra gass til vann"); CH 4+ NH 3+ 1,5 O 2→ HCN + 3 H 2 O Denne reaksjonen skjer i løpet av en katalysator bestående av son legeringen platina / rhodium (90/10% normalt) ved en temperatur på omkring 1100  ° C . C 3 H 8+ 3 NH 3→ 3 HCN + 7 H 2 Reaksjonen finner sted i et fluidisert sjikt med kokspartikler ved en temperatur over 1300  ° C . Ingen katalysator er nødvendig. H + + NaCN → HCN + Na +

Denne reaksjonen er kilden til utilsiktet forgiftning.

Eiendommer

Fysiske egenskaper

Hydrogencyanid forekommer i ren tilstand som en veldig flyktig fargeløs væske eller en fargeløs gass som puster ut en karakteristisk bitter mandellukt. Det koker ved 26  ° C .

Det er blandbart i alle proporsjoner med vann og etanol , løselig i dietyleter ( eter ).

Hydrogencyanidgass i luft er eksplosiv fra en konsentrasjon på 56 000  ppm (5,6%).

Kjemiske egenskaper

Rent hydrogencyanid er stabilt.

Mindre rent når det markedsføres, og hvis det ikke er stabilisert, polymeriserer det for å gi et brunt avleiringsmiddel. Denne prosessen, eksoterm og autokatalytisk, akselererer i nærvær av vann og alkaliske reagerende produkter, og kan dermed føre til en eksplosiv reaksjon. Den vanligste stabilisatoren er fosforsyre, brukt i proporsjoner fra 50 til 100  ppm .

Hydrogencyanid er svakt surt og produserer CN cyanidioner - i vandig løsning. Saltene av hydrocyansyre kalles cyanider.

Reaksjoner

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

Hydrogencyanid brenner seg i luften og gir vann , karbondioksid og nitrogen .

Prebiotisk kjemi

Hydrocyansyre sies å ha dannet seg gjennom dissosiasjonen av molekylært nitrogen som er tilstede i atmosfæren. Ultrafiolette stråler kan utføre denne reaksjonen, forutsatt at de er tilstrekkelig energiske (bølgelengde mindre enn 100 nm ), som ekskluderer enhver reaksjon i de laveste lagene i atmosfæren der de mest energiske ultrafiolette strålene  absorberes. Den foretrukne måten å syntetisere hydrosyansyre fra nitrogen ser ut til å være lyn, som frigjør betydelig energi på deres vei, i stand til å bryte mange molekyler. Når dinitrogen-molekylet er brutt, kan et nitrogenatom, reagere med en metan (CH 4 ) -molekyl under dannelse av blåsyre og hydrogen.

Diaminomaleonitril  (en) tetramer dannes ved polymerisering av hydrogencyanid. Ved en fotokjemisk reaksjon blir den transformert til sin isomer 4-amino-imidazol-5-karbonitril, som deretter tillater syntese av mange heterosykler . Derfor anses det å være en mulig kandidatforbindelse i opprinnelsen til prebiotisk kjemi.

Bruker

Hydrogencyanid brukes til fremstilling av:

sikkerhet

Se merkingen i henhold til EU-direktiver på slutten av denne artikkelen.

Brannfare

Hydrogencyanid, som har et flammepunkt-17,8  ° C (lukket kopp), er ekstremt brannfarlig. Det kan danne eksplosive blandinger med luft, og eksplosjonsgrensene er 5,6 og 41 volum%.

Virksomheter åpne for publikum (ERP)

I Frankrike krever rekkefølgen 4. november 1975 som endret at massen av brennbare materialer som brukes i innredning ikke resulterer i en mengde nitrogen som kan frigjøres i form av hydrocyansyre større enn fem gram per kubikkmeter volum av de lokale ansett.

Toksisitet for mennesker

Akutt forgiftning kan oppstå ved svelging , innånding eller hudkontakt. En konsentrasjon på 300  ppm i luften dreper en mann i løpet av få minutter. Dens toksisitet skyldes cyanidionet. Hydrogencyanid brukes i USA som en metode for å gjennomføre dødsstraff og ble brukt av naziregimet (under navnet Zyklon B ) i utryddelsesleirene som et verktøy for "utryddelse av døden". Masse". Det samme produktet produseres fremdeles i dag i Tsjekkia, under navnet "  Uragan D2  ", og brukes som et plantevernmiddel.

Den olfaktoriske oppfatningsgrensen er mindre enn 1  ppm i oppmerksomme, sunne og uvanlige forsøkspersoner; Imidlertid har mange mennesker av genetiske årsaker liten eller ingen sans for lukten av hydrogencyanid.

Konsentrasjoner i luften over 50  ppm inhalert i mer enn en halv time representerer en betydelig risiko, mens nivåer på 200 til 400  ppm eller mer anses å være dødelige etter eksponering i noen minutter. Som en guide er den dødelige dosen for rotter 484  ppm for en fem minutters eksponering.

Kilde

I litteraturen

På kinoen

Merknader og referanser

  1. HYDROGEN CYANIDE, LIQUEFIED, sikkerhetsdatablad (er) til det internasjonale programmet for kjemisk sikkerhet , konsultert 9. mai 2009
  2. (i) David R. Lide, håndbok for kjemi og fysikk , 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. beregnede molekylmasse fra atomvekter av elementene 2007  "www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (in) 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 , leses online ) , s.  294
  5. (en) Robert H. Perry og Donald W. Green , Perrys Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
  6. "  Properties of Various Gases  ",flexwareinc.com (åpnet 12. april 2010 )
  7. (i) Carl L. yaws, Handbook of Thermodynamic 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. (in) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18. juni 2002, 83 th  ed. , 2664  s. ( ISBN  0849304830 , online presentasjon ) , s.  5-89
  9. (i) David R. Lide, håndbok for kjemi og fysikk , 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 tabell 3.1 i vedlegg VI til EF-forskrift nr. 1272/2008 (16. desember 2008)
  11. Indeksnummer 006-006-01-7 i tabell 3.1 i vedlegg VI til EF-forskrift nr. 1272/2008 (16. desember 2008)
  12. Hydrogencyanide  " i databasen over kjemiske produkter Reptox fra CSST (Quebec-organisasjonen med ansvar for arbeidsmiljø og helse), åpnet 25. april 2009
  13. "  Hydrogen cyanide  "hazmap.nlm.nih.gov (åpnet 14. november 2009 )
  14. Tom Maimone, PrebioticChemistry .
  15. Cleaves, HJ, Prebiotic Chemistry: What We Know, What We Don't , Evo. Edu. Outreach , 2012, 5, 342.

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker