Propriedades, usos, estruturas, riscos do cianeto de potássio (KCN),

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Abraham McLaughlin

O Cianeto de potássio é um composto inorgânico formado por um íon potássio K+ e um íon cianeto CN-. Sua fórmula química é KCN. É um sólido cristalino branco, extremamente venenoso.

O KCN é muito solúvel em água e quando dissolvido hidrolisa formando ácido cianídrico ou cianeto de hidrogênio HCN, que também é muito venenoso. O cianeto de potássio pode formar sais compostos com ouro e prata, razão pela qual era anteriormente usado para extrair esses metais preciosos de certos minerais..

Cianeto de potássio KCN sólido. morienus (carregado por de: Benutzer: BXXXD de: wiki) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]. Fonte: Wikimedia Commons.

O KCN é usado para revestir metais baratos com ouro e prata por meio de um processo eletroquímico, ou seja, um método em que uma corrente elétrica é passada por uma solução contendo um sal constituído pelo metal precioso, cianeto e potássio..

O cianeto de potássio, por conter cianeto, deve ser manuseado com muito cuidado, com utensílios adequados. Nunca deve ser descartado no meio ambiente, pois também é muito tóxico para a maioria dos animais e plantas..

No entanto, métodos usando algas comuns para remover o cianeto de potássio de águas contaminadas com baixas concentrações de cianeto de potássio estão sendo estudados..

Índice do artigo

  • 1 Estrutura
  • 2 Nomenclatura
  • 3 propriedades
    • 3.1 Estado físico
    • 3.2 Peso molecular
    • 3.3 Ponto de fusão
    • 3.4 Ponto de ebulição
    • 3,5 Densidade
    • 3.6 Solubilidade
    • 3,7 pH
    • 3.8 Constante de hidrólise
    • 3.9 Propriedades químicas
    • 3.10 Outras propriedades
  • 4 Obtendo
  • 5 Uso em galvanoplastia de metais
    • 5.1 Silver
    • 5,2 ouro
    • 5.3 Outros usos
  • 6 riscos
  • 7 Mecanismo de ação
    • 7.1 Riscos adicionais
  • 8 estudos recentes
  • 9 referências

Estrutura

KCN é um composto iônico formado por um cátion potássio K+ e um ânion cianeto CN-. Neste, o átomo de carbono está ligado ao átomo de nitrogênio por uma ligação covalente tripla..

Estrutura química do cianeto de potássio KCN. Capaccio [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

No cianeto de potássio sólido, o ânion CN- Ele pode girar livremente e se comportar como um ânion esférico, como consequência o cristal KCN tem uma estrutura cúbica semelhante à do cloreto de potássio KCl.

Estrutura de cristal KCN. Benjah-bmm27 [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

- Cianeto de potássio

- Cianeto de potássio

- Cianopotássio

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino branco. Cristais cúbicos.

Peso molecular

65,116 g / mol.

Ponto de fusão

634,5 ° C

Ponto de ebulição

1625 ° C.

Densidade

1,55 g / cm3 a 20 ° C.

Solubilidade

Muito solúvel em água: 716 g / L a 25 ° C e 100 g / 100 mL de água a 80 ° C. Ligeiramente solúvel em metanol: 4,91 g / 100 g de metanol a 19,5 ° C. Muito ligeiramente solúvel em etanol: 0,57 g / 100 g de etanol a 19,5 ° C.

pH

Uma solução aquosa de 6,5 g de KCN em 1 L de água tem um pH de 11,0.

Constante de hidrólise

KCN é muito solúvel em água. Quando se dissolve, o íon cianeto CN está livre- que leva um próton H+ de água para formar ácido cianídrico HCN e liberar um íon OH-:

CN- + HdoisO → HCN + OH-

A constante de hidrólise indica a tendência com a qual a referida reação é realizada.

Kh = 2,54 x 10-5

Soluções aquosas de KCN liberam cianeto de hidrogênio HCN no ambiente quando aquecidas acima de 80 ° C.

Propriedades quimicas

Não é inflamável, mas quando o KCN sólido é aquecido até a decomposição, emite gases muito tóxicos de cianeto de hidrogênio HCN, óxidos de nitrogênio NOx, óxido de potássio KdoisO e monóxido de carbono CO.

KCN reage com sais de ouro para formar aurocianeto de potássio KAu (CN)dois e potássio átrio KAu (CN)4. Estes são sais complexos incolores. Com o metal prateado Ag, KCN forma o argentocianeto de potássio KAg (CN)dois.

O íon cianeto do KCN reage com certos compostos orgânicos que possuem halogênios (como cloro ou bromo) e toma seu lugar. Por exemplo, ele reage com ácido bromoacético para dar ácido cianoacético..

Outras propriedades

É higroscópico, absorve umidade do meio ambiente.

Tem um cheiro suave de amêndoa amarga, mas não é detectado por todas as pessoas.

Obtendo

KCN é preparado pela reação de hidróxido de potássio KOH em solução aquosa com cianeto de hidrogênio HCN. Também é obtido por aquecimento de ferrocianeto de potássio K4Faith (CN)6:

K4Faith (CN)6 → 4 KCN + 2 C + Ndois↑ + Faith

Uso na galvanoplastia de metais

É usado no processo de revestimento de metais de baixo valor com ouro e prata. É um processo eletrolítico, ou seja, a eletricidade é passada por uma solução aquosa com os sais apropriados.

Prata

O argentocianeto de potássio KAg (CN) é usadodois para revestimento de prata (Ag) metais mais baratos.

Estes são colocados em uma solução aquosa de argentocianeto de potássio KAg (CN)dois, onde o ânodo ou pólo positivo é uma barra de prata pura (Ag) e o cátodo ou pólo negativo é o metal barato que você deseja revestir com prata.

Conforme uma corrente elétrica passa pela solução, a prata é depositada no outro metal. Quando os sais de cianeto são usados, a camada de prata é depositada de forma mais fina, compacta e aderente do que em soluções de outros compostos..

Alguns itens de joalheria são banhados a prata usando sais KCN. Autor: StockSnap. Fonte: Pixabay.

Ouro

Da mesma forma, no caso do ouro (Au), aurocianeto de potássio KAu (CN)dois e potássio átrio KAu (CN)4 são usados ​​para dourar eletroliticamente outros metais.

Conectores elétricos banhados a ouro, possivelmente usando sais KCN. Cjp24 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Outros usos

Aqui estão alguns outros usos do cianeto de potássio.

- Para o processo industrial de endurecimento do aço por nitretação (adição de nitrogênio).

- Para limpeza de metal.

- Em processos de impressão e fotografia.

- Anteriormente, era usado para a extração de ouro e prata dos minerais que os contêm, mas posteriormente foi substituído pelo cianeto de sódio NaCN, que é mais barato, embora igualmente tóxico..

- Como inseticida para pulverizar árvores, navios, vagões e armazéns.

- Como um reagente em química analítica, ou seja, para fazer análises químicas.

- Para preparar outros compostos químicos, como corantes e corantes.

A mineração de ouro na África do Sul em 1903 usando KCN, resultando na poluição mortal do meio ambiente. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, duque de, 1845-1914; Creswicke, Louis [Sem restrições]. Fonte: Wikimedia Commons.

Riscos

KCN é um composto muito venenoso para animais e para a maioria das plantas e microorganismos. É classificado como supertóxico. É letal mesmo em quantidades muito pequenas.

Seu efeito nocivo pode ocorrer por inalação, contato com a pele ou olhos ou ingestão. Inibe muitos processos metabólicos, especialmente as proteínas do sangue envolvidas no transporte de oxigênio, como a hemoglobina.

Afeta os órgãos ou sistemas mais sensíveis à privação de oxigênio, como o sistema nervoso central (cérebro), o sistema cardiovascular (coração e vasos sanguíneos) e os pulmões.

O cianeto de potássio é um veneno. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Fonte: Pixabay.

Mecanismo de ação

KCN interfere com a capacidade do corpo de usar oxigênio.

O íon cianeto CN- KCN tem uma alta afinidade com o íon férrico Fe3+, o que significa que quando o cianeto é absorvido, ele reage rapidamente com o Fe3+ de sangue e tecidos.

Desta forma, impede a respiração das células, que entram em estado de falta de oxigênio, pois embora tentem respirar, não conseguem utilizá-lo..

Em seguida, há um estado transitório de hiperapnéia (suspensão da respiração) e dor de cabeça e, finalmente, morte devido à parada respiratória..

Riscos adicionais

Quando aquecido, produz gases muito tóxicos, como HCN, óxidos de nitrogênio NOx, óxido de potássio KdoisO e monóxido de carbono CO.

Ao entrar em contato com a umidade, libera HCN, altamente inflamável e muito tóxico..

O KCN também é muito venenoso para os organismos aquáticos. Nunca deve ser descartado no meio ambiente, pois pode ocorrer contaminação das águas onde os animais bebem e os peixes habitam.

No entanto, existem bactérias que produzem cianeto, como Chromobacterium violaceum e algumas espécies de Pseudomonas.

Estudos recentes

Certos pesquisadores descobriram que as algas verdes Chlorella vulgaris pode ser usado para tratar água contaminada com cianeto de potássio KCN em baixas concentrações.

A alga foi capaz de remover com eficiência o KCN, já que este em pequenas quantidades estimulou o crescimento das algas, pois ativou um mecanismo interno para resistir à toxicidade do KCN..

Isso significa que a alga Chlorella vulgaris tem o potencial de remover o cianeto e que um método eficaz para o tratamento biológico da contaminação por cianeto poderia ser desenvolvido com este.

Imagem de alga Chlorella vulgaris observada ao microscópio. ja: Usuário: NEON / Usuário: NEON_ja [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Referências

  1. NÓS. Biblioteca Nacional de Medicina. (2019). Cianeto de potássio. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Coppock, R.W. (2009). Ameaças à vida selvagem por agentes de guerra química. In Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents. Recuperado de sciencedirect.com.
  3. Liu, Q. (2017). Avaliação da remoção de cianeto de potássio e sua toxicidade em algas verdes (Chlorella vulgaris) Bull Environ Contam Toxicol. 2018; 100 (2): 228-233. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  4. O Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH). (2011). Cianeto de potássio: Agente Sistêmico. Recuperado de cdc.gov.
  5. Alvarado, L.J. et al. (2014). Riboswitch Discovery, Structure and Function. Síntese de Uracil. Em Methods in Enzymology. Recuperado de sciencedirect.com.

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