Cianuro de hidrógeno

ecuación: $\ rho = 1.3413 / 0.18589 ^ {{(1+ (1-T / 456.65) ^ {{0.28206}})}}$
Densidad del líquido en kmol · m -3 y temperatura en Kelvin, de 259,83 a 456,65 K.
Valores calculados:
0,67957 g · cm -3 a 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

Temperatura de autoignición

538 ° C

punto de inflamabilidad

−18 ° C (vaso cerrado)

Límites explosivos en el aire

5,6 - 40,0 % vol

Presión de vapor saturante

a 20 ° C : 82,6 kPa

ecuación: $P _ {{vs}} = exp (36.75 + {\ frac {-3927.1} {T}} + (- 2.1245) \ times ln (T) + (3.8948E-17) \ times T ^ {{6}} )$
Presión en pascales y temperatura en kelvin, de 259,83 a 456,65 K.
Valores calculados:
98839,88 Pa a 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	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

Viscosidad dinámica

0,192 mPa · s ( 20 ° C )

Punto crítico

53,9 bares , 183,55 ° C

Termoquímica

S 0 líquido, 1 bar

109 kJ / mol

Δ f H 0 líquido

113,01 J / mol K

C p

71,09 J mol -1 K -1 ( 20 ° C , líquido)
35,85 J · mol -1 · K -1 ( 25 ° C , gas)

ecuación: $C _ {{P}} = (9.5398E4) + (- 197.52) \ times T + (0.38830) \ times T ^ {{2}}$
Capacidad térmica del líquido en J kmol -1 K -1 y temperatura en Kelvin, de 259,83 a 298,85 K.
Valores calculados:
71,025 J mol -1 K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
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 p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
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

ecuación: $C _ {{P}} = (25.766) + (3.7969E-2) \ times T + (- 1.2416E-5) \ times T ^ {{2}} + (- 3.2240E-9) \ times T ^ {{3}} + (2.2610E-12) \ times T ^ {{4}}$
Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 100 a 1500 K.
Valores calculados:
35,915 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
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	1367
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 $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
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	1952
1.266	992,85	53 201	1,969
1313	1.039,85	53 637	1985
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 , gas)

Propiedades electronicas

1 re energía de ionización

13,60 ± 0,01 eV (gas)

Precauciones

SGH

Peligro H224, H330, H410, H224 : Líquido y vapores extremadamente inflamables
H330 : Mortal en caso de inhalación
H410 : Muy tóxico para los organismos acuáticos con efectos duraderos

Peligro H300, H310, H330, H410, H300 :
Mortal en caso de ingestión H310 : Mortal en contacto con la piel
H330 : Mortal en caso de inhalación
H410 : Muy tóxico para los organismos acuáticos con efectos duraderos

WHMIS

B2, D1A, F, B2 :
Punto de inflamación del líquido inflamable = −18 ° C copa cerrada (método no informado)
D1A : Material muy tóxico que tiene efectos graves inmediatos
Transporte de mercancías peligrosas: clase 6.1 grupo I
F : Material peligrosamente reactivo
sujeto a una reacción violenta de polimerización

1.0% divulgación de acuerdo con la lista de divulgación de ingredientes

NFPA 704

4 4 1

Transporte

1051

Número ONU :
1051 : CIANURO DE HIDRÓGENO, ESTABILIZADO, con menos del 3 por ciento de agua
Clase:
6.1
Código de clasificación:
TF1 : Sustancias tóxicas inflamables:
Líquidos;
Etiquetas: 6.1 : Materiales tóxicos 3 : Líquidos inflamables Embalaje: Grupo de embalaje I : materiales muy peligrosos;

663

1613

Código Kemler:
663 : sustancia muy tóxica e inflamable (punto de inflamación igual o inferior a 60 ° C )
Número ONU :
1613 : ÁCIDO HIDROCIÁNICO EN SOLUCIÓN ACUOSA que no contenga más del 20 por ciento de cianuro de hidrógeno; o SOLUCIÓN ACUOSA DE CIANURO DE HIDRÓGENO que no contenga más del 20 por ciento de cianuro de hidrógeno
Clase:
6.1
Código de clasificación:
TF1 : Materiales tóxicos inflamables:
Líquidos;
Etiquetas: 6.1 : Materiales tóxicos 3 : Líquidos inflamables Embalaje: Grupo de embalaje I : materiales muy peligrosos;

1614

Número ONU :
1614 : CIANURO DE HIDRÓGENO, ESTABILIZADO, con menos del 3 por ciento de agua y absorbido en material poroso inerte
Clase:
6.1
Código de clasificación:
TF1 : Materiales tóxicos inflamables:
Líquidos;
Etiquetas: 6.1 : Materiales tóxicos 3 : Líquidos inflamables Embalaje: Grupo de embalaje I : materiales muy peligrosos;

663

3294

Código Kemler:
663 : sustancia muy tóxica e inflamable (punto de inflamación igual o inferior a 60 ° C )
Número ONU :
3294 : CIANURO DE HIDRÓGENO, SOLUCIÓN ALCOHÓLICA que no contenga más del 45 por ciento de cianuro de hidrógeno
Clase:
6.1
Código Clasificación:
TF1 : Materiales tóxicos inflamables:
líquidos;
Etiquetas: 6.1 : Materiales tóxicos 3 : Líquidos inflamables Embalaje: Grupo de embalaje I : materiales muy peligrosos;

Inhalación

Muy tóxico

Piel

Muy tóxico

Ojos

Causa conjuntivitis

Ingestión

Muy tóxico

Ecotoxicología

LogP

−0,25

Umbral de olor

bajo: 2 ppm
alto: 10 ppm

Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El cianuro de hidrógeno es un compuesto químico de Fórmula Química HC≡N. Una solución acuosa de cianuro de hidrógeno se llama ácido cianhídrico (o ácido prúsico ).

Es un producto extremadamente tóxico y puede ser fatal porque causa anoxia . En la naturaleza, a menudo se asocia con benzaldehído, que emite un olor característico de almendra amarga, al que algunas personas no son sensibles.

Historia

El cianuro de hidrógeno se aisló inicialmente de un pigmento azul ( azul de Prusia ), conocido desde 1704, pero cuya estructura se desconocía. Ahora sabemos que es un polímero de coordinación, con una estructura compleja y una fórmula empírica de ferrocianuro de hierro hidratado.

En 1752, el químico francés Pierre Macquer demostró que el azul de Prusia podía convertirse en óxido de hierro y un compuesto volátil, y que la combinación de estos dos productos devolvía el azul de Prusia. El nuevo compuesto fue precisamente cianuro de hidrógeno. Después de Macquer, el químico sueco Carl Wilhelm Scheele sintetizó cianuro de hidrógeno en 1782, y lo llamó Blausäure ( literalmente "Ácido azul"), habiendo reconocido su acidez. En inglés, era más conocido como ácido prúsico.

En 1787, el químico francés Claude Louis Berthollet demostró que el cianuro de hidrógeno no contenía oxígeno, que era esencial para la teoría de los ácidos , habiendo postulado Lavoisier que todos los ácidos contenían oxígeno (el nombre del oxígeno proviene del griego que significa "que genera acidez ", en cuanto al alemán Sauerstoff ). En 1811, Joseph Louis Gay-Lussac logró licuar cianuro de hidrógeno puro, luego, en 1815, estableció su fórmula química.

Fuentes naturales

Extremadamente tóxico, el ácido cianhídrico es producido naturalmente por ciertas plantas y se puede encontrar en particular en almendras amargas, huesos de melocotón (y más generalmente huesos de frutos del género Prunus ), nísperos , hojas de cerezo ( Prunus avium ) y laurel de cerezo ( Prunus laurocerasus ), sorgo (planta joven y semillas inmaduras), saúco hièble y mandioca . También interviene en el aroma de las cerezas (como el benzaldehído).

Está presente en cianohidrinas tales como mandelonitrilos y puede extraerse de ellas químicamente. Algunos milpiés emiten cianuro de hidrógeno como mecanismo de defensa. Está contenido en los gases de escape de los vehículos de combustión interna, en el humo del tabaco y en el humo de la combustión de ciertos plásticos que contienen nitrógeno , típicamente, poliacrilonitrilo y copolímeros relacionados, ABS y SAN , pero también poliuretano .

Preparación y síntesis

El cianuro de hidrógeno se produce en grandes cantidades mediante dos procesos:

en el proceso Degussa , el amoniaco y el metano reaccionan a 1200 ° C sobre un catalizador de platino .

CH 4+ NH 3→ HCN + 3 H 2 Esta reacción es similar a la del metano y el agua para formar CO y H 2. (proceso conocido como "del gas al agua");

en el proceso de Andrussow , se agrega dioxígeno:

CH 4+ NH 3+ 1,5 O 2→ HCN + 3 H 2 O Esta reacción se produce sobre un catalizador que consiste en hijo de aleación de platino / rodio (90/10% típicamente) a una temperatura de aproximadamente 1100 ° C .

El proceso de Shawinigan es bastante similar a los anteriores pero utiliza cortes de hidrocarburos con propano como componente principal:

C 3 H 8+ 3 NH 3→ 3 HCN + 7 H 2 La reacción tiene lugar en un lecho fluidizado con partículas de coque a una temperatura por encima de 1300 ° C . No se necesita catalizador.

En el laboratorio, se producen pequeñas cantidades de HCN por la acción del ácido sobre un cianuro alcalino.

H + + NaCN → HCN + Na +

Esta reacción es la fuente de intoxicaciones accidentales.

Propiedades

Propiedades físicas

El cianuro de hidrógeno se presenta, en estado puro, como un líquido incoloro muy volátil o un gas incoloro que exhala un olor característico de almendra amarga. Se hierve a 26 ° C .

Es miscible en todas las proporciones con agua y etanol , soluble en éter dietílico ( éter ).

El gas de cianuro de hidrógeno en el aire es explosivo a partir de una concentración de 56.000 ppm (5,6%).

Propiedades químicas

El cianuro de hidrógeno puro es estable.

Menos puro, como se comercializa, y si no se estabiliza, polimeriza para dar un depósito marrón. Este proceso, exotérmico y autocatalítico, se acelera en presencia de agua y productos de reacción alcalina y, por tanto, puede conducir a una reacción explosiva. El estabilizador más común es el ácido fosfórico, utilizado en proporciones de 50 a 100 ppm .

El cianuro de hidrógeno es débilmente ácido y produce iones de cianuro CN , en solución acuosa. Las sales de ácido cianhídrico se denominan cianuros.

Reacciones

HCN + R-CO-R '( cetona o aldehído ) → RC (OH) (CN) -R' ( cianohidrina )

El cianuro de hidrógeno se quema en el aire dando agua , dióxido de carbono y nitrógeno .

Química prebiótica

Se dice que el ácido cianhídrico se formó mediante la disociación del nitrógeno molecular presente en la atmósfera. Los rayos ultravioleta podrían llevar a cabo esta reacción, siempre que sean suficientemente energéticos (longitud de onda inferior a 100 nm ), lo que excluye cualquier reacción en las capas más bajas de la atmósfera donde se absorben los rayos ultravioleta más energéticos. La forma preferida de sintetizar ácido cianhídrico a partir de nitrógeno parece ser un rayo, que libera una energía considerable en su camino, capaz de romper muchas moléculas. Una vez que se rompe la molécula de dinitrógeno, un átomo de nitrógeno puede reaccionar con una molécula de metano (CH 4 ) para producir ácido cianhídrico e hidrógeno.

El tetrámero de diaminomaleonitrilo (en) se forma por polimerización de cianuro de hidrógeno. Mediante una reacción fotoquímica, se transforma en su isómero 4-amino-imidazol-5-carbonitrilo, que luego permite la síntesis de numerosos heterociclos . Por tanto, se considera un posible compuesto candidato en el origen de la química prebiótica.

Usos

El cianuro de hidrógeno se utiliza para la fabricación de:

de fumigadores , de plaguicidas ;
de monómeros de nitrilos y resinas (el acrilonitrilo , en particular, se utiliza para la producción de fibras acrílicas, plásticos);
es el elemento principal de Zyklon B , utilizado en las cámaras de gas de los campos de exterminio nazis .

seguridad

Consulte la sección Etiquetado de acuerdo con las directivas de la CE al final de este artículo.

Riesgos de incendio

El cianuro de hidrógeno, con un punto de inflamación de −17,8 ° C (copa cerrada), es extremadamente inflamable. Puede formar mezclas explosivas con el aire y sus límites de explosividad son 5.6 y 41% en volumen.

Establecimientos abiertos al público (ERP)

En Francia, la orden de 4 de noviembre de 1975 en su forma enmendada exige que la masa de materiales inflamables utilizados en los accesorios interiores no dé lugar a una cantidad de nitrógeno que pueda liberarse en forma de ácido cianhídrico superior a cinco gramos por metro cúbico de volumen. .del local considerado.

Toxicidad para los humanos

La intoxicación aguda puede ocurrir por ingestión , inhalación o contacto con la piel. Una concentración de 300 ppm en el aire mata a un hombre en cuestión de minutos. Su toxicidad se debe al ion cianuro. El cianuro de hidrógeno se utiliza en los Estados Unidos como método para ejecutar la pena de muerte y fue utilizado por el régimen nazi (bajo el nombre de Zyklon B ) en los campos de exterminio como una herramienta para el "exterminio de la muerte". El mismo producto todavía se fabrica hoy en la República Checa, con el nombre " Uragan D2 ", y se utiliza como plaguicida.

El umbral de percepción olfativa es inferior a 1 ppm en sujetos atentos, sanos y desacostumbrados; sin embargo, muchas personas, por razones genéticas, tienen poco o ningún sentido del olor del cianuro de hidrógeno.

Las concentraciones en el aire superiores a 50 ppm inhaladas durante más de media hora representan un riesgo significativo, mientras que los niveles de 200 a 400 ppm o más se consideran fatales después de la exposición durante unos minutos. Como guía, la dosis letal para ratas es de 484 ppm para una exposición de cinco minutos.

Fuente

Institut national de recherche et de sécurité, Cianuro de hidrógeno y soluciones acuosas [PDF] , MSDS n o 4, 1997 París, 5 p.

En la literatura

En Embargo (1976), el autor Gérard de Villiers imagina que los terroristas matan a sus víctimas con ácido cianhídrico.
Aparece en James Bond 007 Skyfall como el motivo para que Tiago Rodríguez (el enemigo de la película) se vengue del Sr.
En Thérèse Raquin , es con ácido cianhídrico que Thérèse y Laurent se suicidan.
Aparecido en El retrato de Dorian Gray de Oscar Wilde, se sospecha que fue el veneno lo que mató a Sybil Vane.

Al cine

La solución acuosa de cianuro de hidrógeno aparece bajo su nombre ácido prúsico durante un diálogo entre Bernard Blier y Annie Girardot en la película Elle cause plus ... elle flingue (1972) de Michel Audiard , evocando una antigua cena cara a cara entre estos dos personajes y que había terminado mal.
Utilizado bajo el nombre de ácido prúsico en la película In Secret (2013) por los amantes Laurent y Thérèse Raquin para acabar con sus vidas.
Utilizado en la película Jurassic World: Fallen Kingdom en Lokwood Mansion.
Utilizado en la película "Skyfall" estrenada en 2012 durante un diálogo entre M y el ex agente Da Silva del MI6.

Notas y referencias

CIANURO DE HIDRÓGENO, LICUADO, hoja (s) de datos de seguridad del Programa Internacional de Seguridad Química , consultado el 9 de mayo de 2009
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Ver también

enlaces externos

Ficha toxicológica [PDF] , INRS
Ficha internacional de datos de seguridad
Ficha [PDF] , INERIS

Cianuro de hidrógeno

Historia

Fuentes naturales

Preparación y síntesis

Propiedades

Propiedades físicas

Propiedades químicas

Reacciones

Química prebiótica

Usos

seguridad

Riesgos de incendio

Establecimientos abiertos al público (ERP)

Toxicidad para los humanos

Fuente

En la literatura

Al cine

Notas y referencias

Ver también

Artículos relacionados

enlaces externos