Hidrojen siyanür

Hidrojen siyanür
Hidrojen-siyanür-3D-balls.pngHidrojen-siyanür-3D-vdW.png
Kimlik
IUPAC adı hidrojen siyanür
Eş anlamlı

Hidrosiyanik
asit Prusik asit

N O CAS 74-90-8
K O AKA 100.000.747
N o EC 200-821-6
GÜLÜMSEME C ([H]) # N
PubChem , 3D görünüm
InChI InChI: 3D görünüm
InChI = 1 / CHN / c1-2 / h1H
Görünüm renksiz sıvı veya karakteristik kokulu gaz
Kimyasal özellikler
Kaba formül C H N   [İzomerler]HCN
Molar kütle 27.0253 ± 0.0011  g / mol
C% 44.44, H% 3.73, N% 51.83,
pKa 9.2 - 9.3
Dipolar moment 2.985188  D
Fiziki ozellikleri
T ° füzyon −13  ° C
T ° kaynama 26  ° C
Çözünürlük suda: karışabilir,


eterde çözünür etanol ile karışabilir

Çözünürlük parametresi δ 24,8  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Hacimsel kütle 0.69  g cm −3 (sıvı)

denklem:
Sıvının kmol · m -3 cinsinden yoğunluğu ve Kelvin cinsinden sıcaklığı 259,83 ile 456,65 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
0,67957 g · cm -3

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

Grafik P = f (T)

Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 538  ° C
Alevlenme noktası −18  ° C (kapalı kap)
Havada patlayıcı sınırlar 5.6 - % 40.0  hacim
Doygun buhar basıncı de 20  ° C  : 82.6  kPa

denklem:
Paskal cinsinden basınç ve Kelvins cinsinden sıcaklık 259,83 ile 456,65 K arasındadır.
Hesaplanan değerler:
25 ° C'de 98 839,88 Pa.

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 1223 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 2 170 614.62
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 5 352 700
P = f (T)
Dinamik viskozite 0,192  mPa · s ( 20  ° C )
Kritik nokta 53,9  bar , 183,55  ° C
Termokimya
S 0 sıvı, 1 bar 109 kJ / mol
Δ f H 0 sıvı 113.01 J / mol K
C p 71.09 J mol -1 K -1 ( 20  ° C , sıvı)
35.85  J · mol -1 · K -1 ( 25  ° C , gaz)

denklem:
J kmol -1 K -1 cinsinden sıvının termal kapasitesi ve Kelvin cinsinden sıcaklık 259,83 ile 298,85 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de 71,025
J mol -1 K -1

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
259,83 13,32 70.290 2 601
262 .111.15 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 p
C p
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)

denklem:
Gazın ısı kapasitesi J · mol -1 · K -1 ve Kelvin cinsinden sıcaklık 100 ile 1.500 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
35.915 J · mol -1 · K -1

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
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 p
C p
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
ADET 671,5  kJ · mol -1 ( 25  ° C , gaz)
Elektronik özellikler
1 re iyonlaşma enerjisi 13.60  ± 0.01  eV (gaz)
Önlemler
SGH
SGH02: YanıcıSGH06: ToksikSGH09: Su ortamı için tehlikeli
Tehlike H224, H330, H410, H224  : Çok kolay alevlenir sıvı ve buhar
H330  : Solunması halinde öldürücüdür
H410  : Sucul ortamda uzun süre kalıcı, çok toksik etki

SGH06: ToksikSGH09: Su ortamı için tehlikeli
Tehlike H300, H310, H330, H410, H300  : Yutulması halinde öldürücüdür
H310  : Cilt ile temasında
öldürücüdür H330  : Solunması halinde öldürücüdür
H410  : Sucul ortamda uzun süre kalıcı, çok toksik etki
WHMIS
B2: Yanıcı sıvıD1A: Ciddi ani etkilere sahip çok toksik malzemeF: Tehlikeli reaktif malzeme
B2, D1A, F, B2  : Yanıcı sıvı parlama
noktası = −18  ° C kapalı kap (yöntem rapor edilmemiştir)
D1A  : Ani ciddi etkilere sahip çok toksik malzeme
Tehlikeli malların taşınması: sınıf 6.1 grup I
F  :
Polimerizasyonun şiddetli reaksiyonuna maruz kalan tehlikeli reaktif malzeme

% 1.0 içerik açıklama listesine göre açıklama
NFPA 704

NFPA 704 Sembolü

4 4 1
Ulaşım
-
   1051   
UN numarası  :
1051  : HİDROJEN SİYANÜR, STABİLİZE, yüzde 3'ten az su ile
Sınıf:
6.1
Sınıflandırma kodu:
TF1  : Yanıcı toksik maddeler:
Sıvılar;
Etiketler: 6.1  : Zehirli malzemeler 3  : Yanıcı sıvılar Ambalaj: Ambalaj grubu I  : çok tehlikeli malzemeler;
ADR 6.1 piktogramı

ADR piktogram 3




663
   1613   
Kemler kodu:
663  : çok zehirli ve yanıcı madde (parlama noktası 60  ° C'ye eşit veya daha az )
UN numarası  :
1613  :% 20'den fazla olmayan hidrojen siyanür içeren SULU ÇÖZELTİ İÇERİSİNDE HİDROSİYANİK ASİT; veya% 20'den fazla hidrojen siyanür içermeyen HİDROJEN SİYANÜR SULU ÇÖZELTİ
Sınıf:
6.1
Sınıflandırma kodu:
TF1  : Yanıcı toksik maddeler:
Sıvılar;
Etiketler: 6.1  : Zehirli malzemeler 3  : Yanıcı sıvılar Ambalaj: Ambalaj grubu I  : çok tehlikeli malzemeler;
ADR 6.1 piktogramı

ADR piktogram 3




-
   1614   
UN numarası  :
1614  : HİDROJEN SİYANÜR, KARARLAŞTIRILMIŞ, ​​yüzde 3'ten az su ile ve inert gözenekli malzeme içinde emilmiş
Sınıf:
6.1
Sınıflandırma kodu:
TF1  : Yanıcı toksik maddeler:
Sıvılar;
Etiketler: 6.1  : Zehirli malzemeler 3  : Yanıcı sıvılar Ambalaj: Ambalaj grubu I  : çok tehlikeli malzemeler;
ADR 6.1 piktogramı

ADR piktogram 3




663
   3294   
Kemler kodu:
663  : çok zehirli ve yanıcı madde (parlama noktası için eşit ya da daha az bir 60  ° C )
UN No  :
3294  : hidrojen siyanür, alkolik çözelti daha fazla hidrojen siyanürün yüzde 45 fazla olmayan içeren
: Sınıf
6.1
kodlaması:
TF1  : Yanıcı toksik malzemeler:
Sıvılar;
Etiketler: 6.1  : Zehirli malzemeler 3  : Yanıcı sıvılar Ambalaj: Ambalaj grubu I  : çok tehlikeli malzemeler;
ADR 6.1 piktogramı

ADR piktogram 3



Soluma Çok toksik
Cilt Çok toksik
Gözler Konjunktivite neden olur
Yutma Çok toksik
Ekotoksikoloji
LogP −0.25
Koku eşiği düşük: 2  ppm
yüksek: 10  ppm
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Hidrojen siyanür a, kimyasal bileşik arasında kimyasal formülü HC≡N. Bir sulu çözelti içinde siyanür ve hidrojen adlandırılır hidrosiyanik asit (ya da hidrosiyanik asit ).

Son derece toksik bir üründür ve anoksiye neden olduğu için ölümcül olabilir . Doğada, genellikle bazı insanların duyarlı olmadığı karakteristik bir acı badem kokusu veren benzaldehit ile ilişkilendirilir .

Tarih

Hidrojen siyanür başlangıçta 1704'ten beri bilinen ancak yapısı bilinmeyen mavi bir pigmentten ( Prusya mavisi ) izole edildi. Artık karmaşık bir yapıya ve hidratlı demir ferrosiyanürün ampirik formülüne sahip bir koordinasyon polimeri olduğunu biliyoruz.

1752'de Fransız kimyager Pierre Macquer , Prusya mavisinin demir okside ve uçucu bir bileşiğe dönüştürülebileceğini ve bu iki ürünün kombinasyonunun Prusya mavisini geri verdiğini gösterdi. Yeni bileşik tam olarak hidrojen siyanürdü. Macquer sonra İsveç kimyacı Carl Wilhelm Scheele 1782 hidrojen siyanür sentezlendi ve bunu adlandırılan Blausäure ( lit. asiditesini kabul olan, "mavi asit"). İngilizcede daha çok prusik asit olarak biliniyordu.

1787'de Fransız kimyager Claude Louis Berthollet , hidrojen siyanürün , asit teorisi için gerekli olan oksijen içermediğini gösterdi; Lavoisier, tüm asitlerin oksijen içerdiğini varsaydı (oksijenin adı Yunanca'dan gelir, bu da asitliği oluşturur. ", Alman Sauerstoff'a gelince ). 1811'de Joseph Louis Gay-Lussac saf hidrojen siyanürü sıvılaştırmayı başardı, ardından 1815'te kimyasal formülünü oluşturdu.

Doğal Kaynaklar

Son derece toksik olan hidrosiyanik asit, bazı bitkiler tarafından doğal olarak üretilir ve özellikle acı bademlerde, şeftali çekirdeklerinde (ve daha genel olarak Prunus cinsinin meyvelerinin çekirdeklerinde ), muşmulalarda , kiraz yapraklarında ( Prunus avium ) ve kiraz defnesinde ( Prunus laurocerasus ), sorgum (genç bitki ve olgunlaşmamış tohumlar), yüksek mürver ve manyok . Aynı zamanda kirazların aromasına da (benzaldehit gibi) katılır.

Bu mevcut olan siyanohidrinlere gibi mandelonitriles ve ekstre edilebilir bundan kimyasal. Bazı kırkayaklar , bir savunma mekanizması olarak hidrojen siyanürü verir. İçten yanmalı araçların egzoz gazlarında, tütün dumanında ve bazı nitrojen içeren plastiklerin yanma dumanında bulunur - tipik olarak poliakrilonitril ve ilgili kopolimerler, ABS ve SAN , ayrıca poliüretan .

Hazırlama ve sentez

Hidrojen siyanür, iki işlemle büyük miktarlarda üretilir:

CH 4+ NH 3→ HCN + 3 H 2 Bu reaksiyon, CO ve H oluşturmak için metan ve su ile benzerdir 2 (sözde "gazdan suya" süreci); CH 4+ NH 3+ 1.5 O 2→ HCN + 3 H 2 O Bu reaksiyon , yaklaşık 1100  ° C'lik bir sıcaklıkta son alaşım platin / rodyumdan (tipik olarak% 90/10) oluşan bir katalizör üzerinde gerçekleşir . C 3 H 8+ 3 NH 3→ 3 HCN + 7 H 2 Reaksiyon, bir yer alır akışkan yatak kok partikülleri ile 1300  ° C'nin üzerindeki bir sıcaklıkta . Katalizöre ihtiyaç yoktur. H + + NaCN → HCN + Na +

Bu reaksiyon, kazara zehirlenmelerin kaynağıdır.

Özellikleri

Fiziki ozellikleri

Hidrojen siyanür, saf haliyle, renksiz, oldukça uçucu bir sıvı olarak veya karakteristik bir acı badem kokusu veren renksiz bir gaz olarak oluşur. 26  ° C'de kaynar .

Su ve etanol ile her oranda karışabilir, dietil eterde ( eter ) çözünür .

Havadaki hidrojen siyanür gazı, 56.000 ppm (% 5.6) konsantrasyondan patlayıcıdır  .

Kimyasal özellikler

Saf hidrojen siyanür kararlıdır.

Pazarlandığı için daha az saftır ve stabilize edilmezse, kahverengi bir tortu verecek şekilde polimerize olur. Ekzotermik ve otokatalitik olan bu işlem, su ve alkali reaksiyon ürünlerinin varlığında hızlanır ve böylece patlayıcı bir reaksiyona yol açabilir. En yaygın stabilizatör, 50 ila 100  ppm oranlarında kullanılan fosforik asittir .

Hidrojen siyanür zayıf asidiktir ve CN siyanür iyonları üreten - sulu çözelti içinde. Hidrosiyanik asit tuzlarına siyanür denir.

Tepkiler

HCN + R-CO-R '( keton veya aldehit ) → RC (OH) (CN) -R' ( siyanohidrin )

Hidrojen siyanür havada yanarak su , karbondioksit ve nitrojen verir .

Prebiyotik kimya

Hidrosiyanik asidin, atmosferde bulunan moleküler nitrojenin ayrışmasıyla oluştuğu söyleniyor. Ultraviyole ışınları, yeterince enerjik olmaları koşuluyla (dalga boyu 100 nm'den az ) bu reaksiyonu gerçekleştirebilir; bu, en enerjik ultraviyole ışınlarının  emildiği atmosferin en alt katmanlarındaki herhangi bir reaksiyonu dışlar. Hidrosiyanik asidi nitrojenden sentezlemenin tercih edilen yolu şimşek gibi görünmektedir, bu da yollarında birçok molekülü kırabilen önemli miktarda enerji açığa çıkarmaktadır. Diazot molekülü bir kez ihlal edildiğinde, bir azot atomu, bir metan ile reaksiyona girebilen (CH 4 ) molekülü hidrosiyanik asit ve hidrojen elde edilir.

Diaminomaleonitrile  (en) tetramer , hidrojen siyanürün polimerizasyonu ile oluşturulur. Fotokimyasal bir reaksiyonla, izomer 4-amino-imidazol-5-karbonitrile dönüştürülür ve bu daha sonra birçok heterosiklin sentezine izin verir . Bu nedenle, prebiyotik kimyanın kökeninde olası bir aday bileşik olduğu düşünülmektedir.

Kullanımlar

Hidrojen siyanür, aşağıdakilerin üretiminde kullanılır:

güvenlik

Bu makalenin sonundaki EC direktiflerine göre etiketleme bölümüne bakın.

Yangın tehlikeleri

Yer alan hidrojen siyanür, bir akma noktasına ve -17.8  ° C (kapalı kap), son derece yanıcı değildir. Hava ile patlayıcı karışımlar oluşturabilir ve patlayıcı limitleri hacimce% 5,6 ve% 41'dir.

Halka açık kuruluşlar (ERP)

Fransa'da, 4 Kasım 1975 tarihli değiştirilmiş sipariş, iç donanımlarda kullanılan yanıcı malzeme kütlesinin, hacmin metreküpü başına beş gramdan daha fazla hidrosiyanik asit şeklinde salınabilen bir nitrojen miktarına neden olmamasını gerektirir. dikkate alınan yerel.

İnsanlara zehirlilik

Akut zehirlenme, yutulduğunda , solunduğunda veya ciltle temas halinde meydana gelebilir . Havadaki 300 ppm'lik bir konsantrasyon,  bir adamı dakikalar içinde öldürür. Toksisitesi siyanür iyonuna bağlıdır. Hidrojen siyanür, Amerika Birleşik Devletleri'nde ölüm cezasının uygulanmasında bir yöntem olarak kullanılıyor ve Nazi rejimi tarafından ( Zyklon B adı altında ) imha kamplarında "kitle imha" aracı olarak kullanıldı. Aynı ürün halen Çek Cumhuriyeti'nde “ Uragan D2  ” adıyla üretilmekte  ve pestisit olarak kullanılmaktadır.

Dikkatli, sağlıklı ve alışkın olmayan kişilerde koku alma algı eşiği 1 ppm'den azdır  ; ancak, genetik nedenlerden ötürü pek çok insan, hidrojen siyanür kokusunu çok az duyuyor veya hiç duymuyor.

Yarım saatten fazla solunan havadaki 50 ppm'in üzerindeki konsantrasyonlar  önemli bir risk oluştururken, 200 ila 400 ppm veya daha yüksek seviyeler  birkaç dakika maruz kaldıktan sonra ölümcül olarak kabul edilir. Bir kılavuz olarak, sıçanlar için ölümcül doz , beş dakikalık bir maruziyet için 484  ppm'dir .

Kaynak

Literatürde

Sinemada

Notlar ve referanslar

  1. HİDROJEN SİYANÜR, SIVILAŞTIRILMIŞ, Kimyasal Güvenlik Uluslararası Programının güvenlik veri sayfaları , 9 Mayıs 2009 tarihinde başvurulmuştur.
  2. (inç) David R. Lide, Kimya ve Fizik El Kitabı , Boca Raton, CRC,16 Haziran 2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ve 1-4200-6679-X ) , s.  9-50
  3. hesaplanan moleküler kütlesi Elements 2007 Atom ağırlıkları  " üzerine www.chem.qmul.ac.uk .
  4. (inç) James E. Mark, Polymer Handbook Fiziksel Özellikleri , Springer,2007, 2 nci  baskı. , 1076  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 ve 0-387-69002-6 , çevrimiçi okuyun ) , s.  294
  5. (en) Robert H. Perry ve Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , United States, McGraw-Hill,1997, 7 inci  baskı. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
  6. "  Properties of Various Gases  " , flexwareinc.com ( 12 Nisan 2010'da erişildi )
  7. (inç) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams , Cilt.  1, 2 ve 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 , 0-88415-858-6 ve 0-88415-859-4 )
  8. (in) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18 Haziran 2002, 83 inci  baskı. , 2664  s. ( ISBN  0849304830 , çevrimiçi sunum ) , s.  5-89
  9. (inç) David R. Lide, Kimya ve Fizik El Kitabı , Boca Raton, CRC,2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
  10. 1272/2008 sayılı AT yönetmeliği Ek VI tablo 3.1'deki endeks numarası 006-006-00-X (16 Aralık 2008)
  11. 1272/2008 (16 Aralık 2008) AT yönetmeliği Ek VI tablo 3.1'deki endeks numarası 006-006-01-7
  12. Hidrojen siyanür  kimyasal ürünlerin veritabanındaki" Reptox ait CSST 25 Nisan 2009 erişilen (iş güvenliği ve sağlığı sorumlu Quebec örgütü),
  13. "  Hydrogen cyanide  " , hazmap.nlm.nih.gov (erişim tarihi 14 Kasım 2009 )
  14. Tom Maimone, Prebiyotik Kimya .
  15. Cleaves, HJ, Prebiyotik Kimya: Ne Biliyoruz, Ne Yapmıyoruz , Evo. Edu. Sosyal Yardım , 2012, 5, 342.

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar