Kyanovodík

Kyanovodík
Strukturní vzorec kyanovodíku
Strukturní vzorec kyanovodíku
Model molekuly kyanovodíku
Model molekuly kyanovodíku
Obecné
Systematický názevkyanovodík
Ostatní názvykyselina kyanovodíková, formonitril
Latinský názevHydrogenii cyanidum
Anglický názevHydrogen cyanide
Německý názevCyanwasserstoff
Sumární vzorecHCN
Vzhledbezbarvý plyn nebo kapalina
Identifikace
Registrační číslo CAS74-90-8
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)200-821-6
PubChem768
SMILESC#N
Číslo RTECSMW6825000
Vlastnosti
Molární hmotnost27,026 g/mol
Teplota tání−13,24 °C
Teplota varu25,7 °C
Hustota0,687 6 g/cm3 (20 °C)
0,000 9 g/cm³ (0 °C, plyn)
Dynamický viskozitní koeficient0,201 cP (20 °C)
Index lomunD= 1,267 (10 °C)
nD= 1,261 4 (20 °C)
Kritická teplota Tk183,5 °C
Kritický tlak pk5 340 kPa
Kritická hustota0,195 g/cm3
Disociační konstanta pKa9,31 (20 °C)
9,22 (25 °C)
Relativní permitivita εr115 (20 °C)
Ionizační energie13,8 eV
Povrchové napětí18,2 mN/m (20 °C)
Struktura
Tvar molekulylineární
Dipólový moment9,3×10−30 Cm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°108,9 kJ/g (kapalina)
135,2 kJ/mol (plyn)
Entalpie tání ΔHt311,2 J/g
Entalpie varu ΔHv933,2 J/g
Standardní molární entropie S°112,9 J K−1 mol−1 (kapalina)
201,8 J K−1 mol−1 (plyn)
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°125,0 kJ/mol (kapalina)
124,7 kJ/mol (plyn)
Izobarické měrné teplo cp2,615 J K−1 g−1 (kapalina)
1,327 J K−1 g−1 (plyn)
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
[1]
Nebezpečí[1]
R-větyR12 R26 R50/53
S-věty(S1/2) S7/9 S16 S36/37 S38 S45 S60 S61
NFPA 704
4
4
1
Teplota vznícení538 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Některá data mohou pocházet z datové položky.

Kyanovodík (HCN) je bezbarvá, velmi těkavá kapalina s intenzivním pachem hořkých mandlí. Soli kyanovodíku – kyanidy – se mohou vlivem vzdušné vlhkosti a oxidu uhličitého rozkládat za vzniku kyanovodíku. Roztok kyanovodíku ve vodě je označován jako kyselina kyanovodíková.

Vlastnosti

Kyanovodík je velmi silný jedLD50 kyanovodíku je 1,5 mg/kg těla, smrtelná koncentrace LC50 je 25 ppm. Toxický účinek spočívá v blokování enzymů tkáňového dýchání – konkrétně inhibuje funkci enzymu dýchacího řetězce cytochromu c oxidázy. Transport kyslíku v krvi je zachován, ale nastává tkáňová hypoxie. Toxicita však velmi závisí na koncentraci a době působení, i středně vysoké dávky absorbované během desítek minut nebudou mít letální následky (např. 0,1 g/m3 bude letální až po hodině dýchání), ovšem jen lehce vyšší koncentrace navodí smrt během jednotek minut (2,4 g/m3 po dobu jedné minuty). Toxický exponent n je tak n = 1,5.[2]

Kyanovodík je extrémně hořlavý, hoří podle rovnice:

4HCN +9O2 → 2H2O + 4CO2 + 4NO2

Výroba

Kyanovodík lze vyrobit:

Využití

Kyanovodík přes svou vysokou toxicitu a letálnost (usmrcení) není jako bojový plyn příliš vhodný, protože je lehčí než vzduch a rychle vyprchá do okolní atmosféry. Nebezpečné jsou uzavřené neodvětrané prostory a blízké okolí místa malého úniku. Velké úniky ale mohou vytvořit přízemní mrak únikem ochlazeného vzduchu, který je hlavně ve městě smrtelně nebezpečný. Uragan D2 se používá jako dezinsekční a deratizační prostředek při plynování (fumigaci) např. v zemědělství. Kyanovodík byl hlavní složkou Cyklonu B, látkou používanou nacisty v koncentračních táborech.

Kyanovodík může vznikat jako součást zplodin při požárech, hořením plastů jako polyurethan, polyamidy, melamin apod.

Zajímavosti

Kyselina kyanovodíková

Kyselina kyanovodíková (zapisovaná stejným chemickým vzorcem HCN) je označení pro vodný roztok plynného kyanovodíku. Je to velmi slabá kyselina (pKa = 9,1), bezbarvá kapalina, jejíž bod varu je 26,5 °C. Používá se jako bojová látka. Zapáchá po hořkých mandlích. Je velmi jedovatá, smrtelná je již dávka o hmotnosti 0,05 g. Její soli – kyanidy – se používají k mnohým účelům jako např. získávání zlata. Je obsažen i v hořkých mandlích ve formě glykosidu amygdalinu – ze kterého se uvolní v žaludku pomocí kyseliny chlorovodíkové.

Příprava kyseliny kyanovodíkové

Může se připravit mnoha způsoby, např. :

Rozkladem svých solí kyselinami, např. kyselinou sírovou:

2KCN + H2SO4 → K2SO4 + 2HCN

Spalování směsi methanu a amoniaku za použití katalyzátoru (platina s příměsí rhodia) je spíše průmyslovou výrobou, k laboratorní přípravě tato metoda není vhodná (probíhá za teplot 1000–1200 °C).

2NH3 + 2CH4 + 3O2 → 2HCN + 6H2O

Další možnosti laboratorní přípravy jsou např. rozklad hexakyanoželeznatanu draselného kys. sírovou[5], reakce kyanidu rtuťnatého se sulfanem[6], dehydratace formamidu (případně mravenčanu amonného nebo i formaldoximu) vhodným činidlem, např. oxidem fosforečným[7], nebo lze použít velmi elegantní přípravu kyanovodíku in situ hydrolýzou trimethylsilylkyanidu přesným množstvím vody[8]

2Me3SiCN + H2O → 2HCN + Me3SiOSiMe3

Soli kyseliny

Soli kyseliny kyanovodíkové se nazývají kyanidy. Kyanidy alkalických kovů jsou snadno rozpustné ve vodě, zatímco kyanidy těžkých kovů jsou ve vodě až na výjimky nerozpustné. Nejdůležitějšími kyanidy jsou kyanid sodný a draselný.

Kromě jednoduchých kyanidů s aniontem CN existují i složitější sloučeniny s kyanidovým aniontem, komplexní sloučeniny. Příkladem těchto sloučenin jsou hexakyanoželezitany a hexakyanoželeznatany, existují také hexakyanomanganatany. Nejdůležitějšími sloučeninami tohoto typu jsou hexakyanoželezitan draselný, hexakyanoželeznatan draselný a berlínská modř.

Použití kyseliny kyanovodíkové

Kyselina kyanovodíková je prudce jedovatá. Může se používat jako postřik proti škůdcům v zemědělství. Velké nebezpečí spočívá v použití této sloučeniny jako chemické zbraně. Byla také používána jako složka nechvalně proslulého cyklonu B, který nacisté používali v koncentračních táborech.

Reference

  1. a b Hydrogen cyanide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. SWEENEY, Lisa M.; SOMMERVILLE, Douglas R.; CHANNEL, Stephen R. Evaluating the validity and applicable domain of the toxic load model: impact of concentration vs. time profile on inhalation lethality of hydrogen cyanide. Regulatory toxicology and pharmacology: RTP. 2015-04, roč. 71, čís. 3, s. 571–584. PMID: 25720732. Dostupné online [cit. 2019-12-27]. ISSN 1096-0295. DOI 10.1016/j.yrtph.2015.02.015. PMID 25720732. 
  3. http://www.blisty.cz/art/16135.html V Bhópálu už 19 let pokračuje největší průmyslová katastrofa v dějinách
  4. O.P.S, dTest. Opatrně na kyanovodík v jádrech meruněk. spotrebitele.dtest.cz [online]. [cit. 2021-09-16]. Dostupné online. 
  5. BRAUER, Georg. HANDBOOK OF PREPARATIVE INORGANIC CHEMISTRY. 2.. vyd. NEW YORK 3, N. Y.: ACADEMIC PRESS INC., 1963. Dostupné online. S. 659-660. 
  6. J. R.Partington and M. F. Caroll. Phil. Mag. (6) 49, 665 (1925)
  7. ; FRITZ, Anger Vinzenz. SPOT TESTS IN ORGANIC ANALYSIS. 7.. vyd. Amsterdam, The Netherlands: ELSEVIER SCIENCE B.V., 1966. S. 533–534. 
  8. Dr.M.Beran, UIACH AV ČR, ústní reference

Literatura

  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Související články

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

NFPA 704.svg
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.
Hydrogen-cyanide-3D-vdW.svg
Space-filling model of hydrogen cyanide depicting the hydrogen (white), carbon (black) and nitrogen atom (blue)
Hydrogen-cyanide-2D.svg
hydrogen cyanide structure