CIANURĂ DE POTASIU (KCN): PROPRIETĂȚI, UTILIZĂRI, STRUCTURI, RISCURI, - CHIMIE - 2025

Cianura de potasiu este un compus anorganic constând dintr - un ion de potasiu K ⁺ și cianură de ioni CN ^- . Formula sa chimică este KCN. Este un solid cristalin alb, extrem de otrăvitor.

KCN este foarte solubil în apă și atunci când este dizolvat, acesta hidrolizează pentru a forma acid hidricianic sau HCN hidrogen cianură, care este, de asemenea, foarte otrăvitor. Cianura de potasiu poate forma săruri compuse cu aur și argint, motiv pentru care a fost folosit anterior pentru a extrage aceste metale prețioase din anumite minerale.

Cianură de potasiu solid KCN. morienus (încărcat de de: Benutzer: BXXXD de la de: wiki). Sursa: Wikimedia Commons.

KCN este utilizat pentru acoperirea metalelor ieftine cu aur și argint printr-un proces electrochimic, adică o metodă prin care un curent electric este trecut printr-o soluție care conține o sare formată din metalul prețios, cianură și potasiu.

Cianura de potasiu, deoarece conține cianură, trebuie manipulată cu mare atenție, cu instrumente adecvate. Nu trebuie aruncat niciodată în mediu, deoarece este foarte toxic pentru majoritatea animalelor și plantelor.

Cu toate acestea, sunt studiate metodele care folosesc algele obișnuite pentru a îndepărta cianura de potasiu din apele contaminate cu concentrații scăzute ale acesteia.

Structura

KCN este un compus ionic format dintr-un cation de potasiu K ⁺ și un anion CN ^- cianură . În acest caz, atomul de carbon este atașat de atomul de azot printr-o legătură covalentă triplă.

Structura chimică a cianurii de potasiu KCN. Capaccio. Sursa: Wikimedia Commons.

În cianură de potasiu solidă, CN ^- anion se poate roti liber , astfel încât se comportă ca un anion sferic, ca o consecință a cristalului KCN are o structură cubică similară cu cea a clorurii de potasiu KCl.

Structura cristalului KCN. Benjah-bmm27. Sursa: Wikimedia Commons.

Nomenclatură

- Cianură de potasiu

- Cianură de potasiu

- Cianopotasiu

Proprietăți

Stare fizică

Solid solid alb cristalin. Cristale cubice.

Greutate moleculară

65,116 g / mol.

Punct de topire

634,5 ° C

Punct de fierbere

1625 ° C.

Densitate

1,55 g / cm ³ la 20 ° C

Solubilitate

Foarte solubil în apă: 716 g / L la 25 ° C și 100 g / 100 ml apă la 80 ° C. Ușor solubil în metanol: 4,91 g / 100 g metanol la 19,5 ° C. Foarte ușor solubil în etanol: 0,57 g / 100 g etanol la 19,5 ° C.

pH

O soluție apoasă de 6,5 g KCN în 1 L de apă are un pH de 11,0.

Constanta de hidroliză

KCN este foarte solubil în apă. Când se dizolvă, ionul de cianură CN ^- care ia un proton H ⁺ din apă pentru a forma acidul hidrocianic HCN și eliberează un ion OH ^- rămâne :

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

Constanta de hidroliză indică tendința cu care se realizează reacția menționată.

K _h = 2,54 x 10 ^-5

Soluțiile apoase KCN eliberează cianură de hidrogen HCN în mediu atunci când este încălzită peste 80 ° C.

Proprietăți chimice

Nu este inflamabil, dar când KCN solid este încălzit până la descompunere, emite gaze foarte toxice de hidrogen cianură HCN, oxizi de azot NO _x , oxid de potasiu K ₂ O și monoxid de carbon CO.

KCN reacționează cu sărurile de aur pentru a forma aurocianura de potasiu KAu (CN) ₂ și aurocianura de potasiu KAu (CN) ₄ . Acestea sunt săruri complexe incolore. Cu Ag metalul argintiu, KCN formează argentocianură de potasiu KAg (CN) ₂ .

Ionul de cianură al KCN reacționează cu anumiți compuși organici care au halogeni (cum ar fi clorul sau bromul) și îi ocupă locul. De exemplu, reacționează cu acid bromoacetic pentru a da acid cianoacetic.

Alte proprietăți

Este higroscopic, absoarbe umiditatea din mediu.

Are un miros ușor amar de migdale, dar acest lucru nu este detectat de toți oamenii.

Obținerea

KCN este preparat prin reacția hidroxidului de potasiu KOH în soluție apoasă cu cianură de hidrogen HCN. De asemenea, se obține prin încălzirea ferocianurii de potasiu K ₄ Fe (CN) ₆ :

K ₄ Fe (CN) ₆ → 4 KCN + 2 C + N ₂ ↑ + Fe

Utilizare în galvanizarea metalelor

Este utilizat în procesul de acoperire a metalelor cu valoare mică cu aur și argint. Este un proces electrolitic, adică energia electrică este trecută printr-o soluție apoasă cu săruri adecvate.

Argint

Argentocianura de potasiu KAg (CN) _{2 este utilizată} pentru acoperirea metalelor mai ieftine cu argint (Ag).

Acestea sunt plasate într-o soluție apoasă de argentocianură de potasiu KAg (CN) ₂ , unde anodul sau polul pozitiv este o bară de argint pur (Ag) iar catodul sau polul negativ este metalul ieftin pe care doriți să-l înveliți cu argint.

Pe măsură ce un curent electric trece prin soluție, argintul este depus pe celălalt metal. Când se folosesc săruri de cianură, stratul de argint este depus într-un mod mai fin, mai compact și aderent decât în ​​soluțiile altor compuși.

Unele articole de bijuterie sunt placate cu argint folosind săruri KCN. Autor: StockSnap. Sursa: Pixabay.

Aur

În mod similar în cazul aurului (Au), aurocianura de potasiu KAu (CN) ₂ și aurocianura de potasiu KAu (CN) ₄ sunt utilizate pentru a aurii electrolitic alte metale.

Conectori electrici placați cu aur, eventual, folosind săruri KCN. Cjp24. Sursa: Wikimedia Commons.

Alte utilizări

Iată câteva alte utilizări pentru cianura de potasiu.

- Pentru procesul industrial de întărire a oțelului prin nitrurare (adăugare de azot).

- Pentru curățarea metalelor.

- În procesele de tipărire și fotografie.

- anterior a fost folosit pentru extragerea aurului și argintului din mineralele care le conțin, dar ulterior a fost înlocuit cu cianura de sodiu NaCN, care este mai puțin costisitoare, deși la fel de toxică.

- Ca insecticid pentru fumigarea copacilor, bărcilor, mașinilor feroviare și depozitelor.

- Ca reactiv în chimia analitică, adică să facem analize chimice.

- Pentru a prepara alți compuși chimici, cum ar fi coloranți și coloranți.

Exploatarea aurului în Africa de Sud în 1903 folosind KCN rezultând poluarea mortală a mediului înconjurător. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, duc de, 1845-1914; Creswicke, Louis. Sursa: Wikimedia Commons.

riscuri

KCN este un compus foarte otrăvitor pentru animale și pentru majoritatea plantelor și microorganismelor. Este clasificat drept super toxic. Este letală chiar și în cantități foarte mici.

Efectul său dăunător poate apărea prin inhalare, contact cu pielea sau ochii sau ingestia. Inhibă multe procese metabolice, în special proteine ​​din sânge care sunt implicate în transportul de oxigen, cum ar fi hemoglobina.

Afectează organele sau sistemele care sunt cele mai sensibile la lipsa de oxigen, cum ar fi sistemul nervos central (creierul), sistemul cardiovascular (inima și vasele de sânge) și plămânii.

Cianura de potasiu este o otravă. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Sursa: Pixabay.

Mecanism de acțiune

KCN interferează cu capacitatea organismului de a utiliza oxigen.

Ionul de cianură CN ^- al KCN are o afinitate ridicată pentru ionul feric Fe ³⁺ , ceea ce înseamnă că atunci când este absorbită cianura, reacționează rapid cu Fe ³⁺ în sânge și țesuturi.

În acest fel, împiedică respirația celulelor, care intră într-o stare de lipsă de oxigen, deoarece, deși încearcă să respire, nu o pot folosi.

Apoi, există o stare tranzitorie de hiperapnee (suspendarea respirației) și dureri de cap, iar în cele din urmă decesul prin stop respirator.

Riscuri suplimentare

Când este încălzit, produce gaze foarte toxice precum HCN, oxizi de azot NO _x , oxid de potasiu K ₂ O și monoxid de carbon CO.

Când este în contact cu umiditatea, eliberează HCN, care este foarte inflamabil și foarte toxic.

KCN este foarte otrăvitor pentru organismele acvatice. Nu trebuie aruncat niciodată în mediu, deoarece poate apărea contaminarea apelor în care animalele beau și peștele locuiesc.

Cu toate acestea, există bacterii care produc cianură precum Chromobacterium violaceum și unele specii de Pseudomonas.

Studii recente

Cercetătorii au descoperit că algele verzi Chlorella vulgaris pot fi utilizate pentru a trata apele contaminate cu cianură de potasiu KCN în concentrații scăzute.

Alga a fost capabilă să elimine eficient KCN, deoarece acest lucru în cantități mici a stimulat creșterea algelor, deoarece a activat un mecanism intern de rezistență la toxicitatea KCN.

Aceasta înseamnă că algele Chlorella vulgaris au potențialul de a elimina cianura și că aceasta ar putea fi o metodă eficientă pentru tratamentul biologic al contaminării cu cianuri.

Imaginea algei Chlorella vulgaris observată la microscop. ja: Utilizator: NEON / Utilizator: NEON_ja. Sursa: Wikimedia Commons.

Referințe

1. Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Cianură de potasiu. Centrul Național de Informații Biotehnologice. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppock, RW (2009). Amenințări asupra vieții sălbatice de către agenții chimici de război În Manualul Toxicologiei agenților chimici de război. Recuperat de la sciencedirect.com.
3. Liu, Q. (2017). Evaluarea eliminării cianurii de potasiu și a toxicității sale în algele verzi (Chlorella vulgaris). Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.
4. Institutul Național pentru Sănătate și Securitate în Muncă (NIOSH). (2011). Cianură de potasiu: agent sistemic. Recuperat din cdc.gov.
5. Alvarado, LJ și colab. (2014). Descoperire, structură și funcție de tip Riboswitch. Sinteza Uracil. În Metode în enzimologie. Recuperat de la sciencedirect.com.