Ácido hidrociânico: estrutura molecular, propriedades, usos

Última actualización: fevereiro 23, 2024
Autor: y7rik

O ácido hidrociânico, também conhecido como ácido cianídrico, é um composto químico extremamente tóxico, composto por um átomo de hidrogênio, um átomo de carbono e um átomo de nitrogênio. Sua fórmula química é HCN. Ele possui uma estrutura molecular linear e é considerado um ácido fraco em solução aquosa. Devido à sua toxicidade, o ácido hidrociânico é utilizado principalmente na indústria química, na produção de cianetos metálicos e na síntese de diversos compostos orgânicos. Além disso, ele também é utilizado na produção de pesticidas, na indústria de galvanoplastia e em processos de purificação de metais. Devido ao seu alto grau de toxicidade, o manuseio e armazenamento do ácido hidrociânico devem ser feitos com extrema cautela e seguindo todas as normas de segurança.

Principais características do ácido cianídrico: conheça suas propriedades e usos na indústria química.

O ácido cianídrico, também conhecido como ácido prússico, é um composto químico altamente tóxico com a fórmula HCN. Sua estrutura molecular é formada por um átomo de hidrogênio ligado a um átomo de carbono, que por sua vez está ligado a um átomo de nitrogênio. Esta ligação é extremamente instável, o que torna o ácido cianídrico um composto altamente volátil e perigoso.

Uma das principais características do ácido cianídrico é sua capacidade de inibir a respiração celular, levando à asfixia e à morte em doses elevadas. Por ser altamente tóxico, seu manuseio requer extrema precaução e equipamentos de proteção adequados. No entanto, apesar de sua periculosidade, o ácido cianídrico possui diversos usos na indústria química.

Na indústria, o ácido cianídrico é utilizado na produção de plásticos, adesivos e produtos químicos. Além disso, é empregado na metalurgia para extrair ouro e prata de minérios, através do processo de cianetação. Seu papel como agente de complexação também é explorado em processos de galvanização e na fabricação de produtos farmacêuticos.

Suas propriedades e usos são amplamente explorados em diversos setores, apesar dos riscos associados à sua manipulação.

Descubra a fórmula molecular do ácido cianídrico.

O ácido hidrociânico, também conhecido como ácido cianídrico, é um composto químico extremamente tóxico e volátil. Sua fórmula molecular é HCN, onde H representa um átomo de hidrogênio, C representa um átomo de carbono e N representa um átomo de nitrogênio.

A estrutura molecular do ácido cianídrico consiste em um átomo de carbono ligado a um átomo de nitrogênio por uma ligação tripla, e o átomo de hidrogênio está ligado ao átomo de carbono. Essa estrutura confere ao composto suas propriedades altamente tóxicas e voláteis.

As propriedades físico-químicas do ácido hidrociânico incluem um odor característico de amêndoas amargas, uma densidade maior que a do ar e uma solubilidade em água. Suas propriedades tóxicas são devidas à capacidade do composto de inibir a enzima citocromo c oxidase, o que interfere no processo de respiração celular.

O ácido cianídrico é utilizado em diversas aplicações industriais, como na produção de plásticos, na extração de metais preciosos e na fabricação de pesticidas. No entanto, devido à sua alta toxicidade, o manuseio e o armazenamento desse composto requerem cuidados especiais para garantir a segurança dos trabalhadores e do meio ambiente.

Qual a utilidade do HCN?

O Ácido hidrociânico, também conhecido como cianeto de hidrogênio, é uma substância extremamente tóxica e volátil, com a fórmula química HCN. Sua estrutura molecular consiste em um átomo de carbono ligado a um átomo de nitrogênio e a um átomo de hidrogênio.

Devido à sua alta toxicidade, o HCN é usado principalmente na indústria química para a produção de uma variedade de compostos, como cianetos metálicos e plásticos. Além disso, o ácido hidrociânico também é utilizado na fabricação de pesticidas e herbicidas.

Uma das propriedades mais perigosas do HCN é sua capacidade de inibir a respiração celular, o que pode levar à asfixia e à morte em doses elevadas. Por esse motivo, é essencial manusear essa substância com extrema precaução e seguir todas as medidas de segurança recomendadas.

Seu uso requer cuidados especiais devido ao seu potencial letal em caso de exposição inadequada.

Locais de ocorrência do ácido cianídrico.

O ácido cianídrico, também conhecido como ácido prússico, é uma substância química altamente tóxica que pode ser encontrada em diversos locais. Uma das principais fontes naturais de ácido cianídrico são algumas plantas, como a mandioca brava e as sementes de maçã. Além disso, o ácido cianídrico pode ser produzido a partir da queima de materiais contendo cianeto, como plásticos e tecidos.

Outro local onde o ácido cianídrico pode ser encontrado é na indústria química, onde é utilizado na fabricação de produtos como plásticos, corantes e pesticidas. Devido à sua alta toxicidade, o ácido cianídrico é manuseado com extremo cuidado nessas indústrias, a fim de evitar acidentes e contaminações.

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Sua toxicidade exige atenção redobrada em seu manuseio e armazenamento, a fim de prevenir danos à saúde humana e ao meio ambiente.

Ácido hidrociânico: estrutura molecular, propriedades, usos

O ácido cianídrico ou cianeto de hidrogénio é um composto orgânico, cuja fórmula química é HCN. Também é conhecido como metanonitrila ou formonitrila e, até vários anos atrás, como ácido prússico, embora este seja realmente outro composto.

O ácido cianídrico é um gás incolor e extremamente venenoso, obtido através do tratamento de cianetos com ácidos. Este ácido é encontrado na semente de pêssego, conhecida em muitos lugares também como pêssego.

Semente de pêssego, que contém ácido hidrociânico ou cianeto de hidrogênio, HCN. An.ha [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikipedia Commons.

A uma temperatura ambiente inferior a 25 ° C, é um líquido e, acima dessa temperatura, é um gás. Nos dois casos, é extremamente tóxico para seres humanos, animais e até a maioria dos microrganismos não acostumados a ele.É um bom solvente para íons. É muito instável porque tende a polimerizar facilmente.

É encontrado no reino vegetal incorporado nas moléculas de alguns glicosídeos, pois quando são hidrolisados ​​pelas enzimas da planta, são obtidos HCN, glicose e benzaldeído.

Esses glicosídeos estão dentro das sementes de certas frutas, como pêssegos, damascos, cerejas, ameixas e amêndoas amargas, portanto nunca devem ser ingeridas.

Também é encontrado em glicosídeos vegetais, como alguns tipos de sorgo. Além disso, algumas bactérias produzem durante o seu metabolismo.É usado principalmente na produção de polímeros e em alguns processos metalúrgicos.

HCN é um veneno letal por inalação, ingestão e contato. Está presente na fumaça do cigarro e no fogo de plásticos e materiais que contêm carbono e nitrogênio. É considerado poluente do ar porque ocorre durante a combustão de material orgânico de grandes áreas do planeta.

Estrutura molecular e configuração eletrônica

O cianeto de hidrogênio ou cianeto de hidrogênio é um composto molecular covalente com um átomo de hidrogênio, um carbono e um nitrogênio.

Os átomos de carbono e nitrogênio compartilham 3 pares de elétrons, formando uma ligação tripla. O hidrogênio está ligado ao carbono, que nessa união tem sua valência de quatro e seu octeto de elétrons completo.

O nitrogênio tem uma valência de cinco e, para completar seu octeto, possui um par de elétrons ausentes ou solitários localizados lateralmente.

O HCN é, portanto, uma molécula completamente linear, com um par de elétrons ausentes localizados lateralmente no nitrogênio.

Representação de Lewis do ácido hidrociânico, onde são observados os elétrons compartilhados em cada ligação e o par de elétrons de nitrogênio solitários. Autor: Marilú Stea.
Estrutura do cianeto de hidrogênio ou cianeto de hidrogênio, onde é observada a ligação tripla entre carbono e nitrogênio. Autor: Marilú Stea.

Nomenclatura

– ácido cianídrico

– Cianeto de hidrogénio

– Metanonitrilo

– Formonitrilo

– ácido cianídrico

Propriedades

Estado físico

Abaixo de 25,6 ° C, se for anidro e estabilizado, é um líquido azul incolor ou azul claro que é muito instável e tóxico. Se estiver acima dessa temperatura, é um gás incolor extremamente venenoso.

Peso molecular

27,03 g / mol

Ponto de fusão

-13.28 ° C

Ponto de ebulição

25,63 ° C (observe que ferve um pouco acima da temperatura ambiente).

Ponto de inflamação

-18 ºC (método do copo fechado)

Temperatura de auto-ignição

538 ° C

Densidade

0,6875 g / cm 3 a 20 ° C

Solubilidade

Totalmente miscível com água, álcool etílico e éter etílico.

Constante de dissociação

K = 2,1 x 10 -9

pK a = 9,2 (é um ácido muito fraco)

Algumas propriedades químicas

O HCN possui uma constante dielétrica muito alta (107 a 25 ° C). Isto é porque as suas moléculas são polares e estão associados por pontes de hidrogénio, tal como no caso de água H 2 O.

Por ter uma constante dielétrica tão alta, o HCN acaba sendo um bom solvente ionizante.

O HCN anidro líquido é muito instável, tende a polimerizar violentamente. Para evitar este é adicionado estabilizantes tais como uma pequena percentagem de H 2 SO 4 .

Em solução aquosa e na presença de amônia e alta pressão forma-se adenina, um composto que faz parte do DNA e RNA, ou seja, uma molécula biologicamente importante.

É um ácido muito fraco, já que sua constante de ionização é muito pequena, portanto apenas ioniza parcialmente em água, originando o ânion CN cianeto . Forme sais com as bases, mas não com carbonatos.

Suas soluções aquosas não protegidas da luz se decompõem lentamente, gerando formato de amônio HCOONH 4 .

Em solução, tem um cheiro fraco de amêndoa.

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Corrosividade

Ser um ácido fraco geralmente não é corrosivo.

No entanto, soluções aquosas de HCN contendo ácido sulfúrico como estabilizador atacam fortemente o aço a temperaturas superiores a 40 ° C e o aço inoxidável a temperaturas superiores a 80 ° C.

Além disso, soluções aquosas diluídas de HCN podem causar estresse no aço carbono, mesmo em temperatura ambiente.

Também pode atacar alguns tipos de borracha, plásticos e revestimentos.

Localização da natureza

É relativamente abundante no reino vegetal como parte dos glicosídeos.

Por exemplo, é gerada a partir de tonsilas C 6 H 5 -CH (CN) -O-glicose-O-glicose, o composto presente nas amêndoas amargas. A amigdalina é um beta-glicosídeo cianogênico, porque hidrolisa forma duas moléculas de glicose, uma de benzaldeído e uma de HCN. A enzima que os libera é a beta-glucoxidase.

A amígdala pode ser encontrada nas sementes de pêssegos, damascos, amêndoas amargas, cerejas e ameixas.

Alguns tipos de plantas de sorgo contêm o glicosídeo cianogênico chamado durrin (ou seja, p-hidroxi- ( S ) -mandelonitrila-beta-D-glucosídeo). Este composto pode ser degradado por uma hidrólise enzimática em duas etapas.

Em primeiro lugar, a enzima durrinase, endógena nas plantas de sorgo, a hidrolisa em glicose e p-hidroxi- ( S ) -mandelonitrila. Então, este último rapidamente se torna livre de HCN e p-hidroxibenzaldeído.

Planta de sorgo com alto teor de durrina. Nenhum autor legível por máquina é fornecido. Pethan assumiu (com base em reivindicações de direitos autorais). [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]. Fonte: Wikipedia Commons.

O HCN é responsável pela resistência das plantas de sorgo a pragas e patógenos.

Isso é explicado pelo fato de a durrina e a enzima durrinase terem locais diferentes nessas plantas e entrarem em contato apenas quando os tecidos são feridos ou destruídos, liberando HCN e protegendo a planta contra infecções que podem penetrar na parte lesada. .

Molécula de Durrin, onde é observada a ligação tripla da CN que por hidrólise enzimática produz HCN. Edgar181 [Domínio público]. Fonte: Wikipedia Commons.

Além disso, algumas bactérias patogênicas humanas como Pseudomonas aeruginosa e P. gingivalis a produzem durante sua atividade metabólica.

Usos

Na preparação de outros compostos químicos e polímeros

O uso que envolve a maior parte do HCN produzido no nível industrial é a preparação de intermediários para a síntese orgânica.

Ele é utilizado na síntese de adiponitrilo NC- (CH 2 ) 4 ? CN, o qual é utilizado para preparar o nylon ou de nylon, uma poliamida. É também serve para preparar acrilonitrilo ou cianoetileno CH 2 = CH-CN, utilizado para preparar fibras acrílicas e plásticos.

Seu cianeto de sódio derivado NaCN é utilizado para a recuperação de ouro na mineração deste metal.

Outro de seus derivados, o cloreto de cianogênio ClCN, serve para fórmulas de pesticidas.

O HCN é utilizado para a preparação de agentes quelantes, como o EDTA (etileno-diamino-tetra-acetato).

É usado para a fabricação de ferrocianetos e alguns produtos farmacêuticos.

Vários usos

O gás HCN tem sido usado como inseticida, fungicida e desinfetante na fumigação de navios e edifícios. Também para fumigar móveis, a fim de restaurá-los.

O HCN tem sido utilizado em polimento de metais, eletrodeposição de metais, processos fotográficos e processos metalúrgicos.

Devido à sua toxicidade muito alta, foi designado como agente de guerra química.

Na agricultura

Tem sido usado como herbicida e pesticida em pomares. Foi usado para controlar escamas e outros patógenos de árvores cítricas, mas algumas dessas pragas se tornaram resistentes à HCN.

Também tem sido usado para fumigar silos de grãos. O gás HCN preparado no local tem sido utilizado na fumigação de grãos de trigo para preservá-los de pragas, como insetos, fungos e roedores. Para esse uso, é essencial que as sementes a serem fumigadas tolerem o agente pesticida.

Testes foram realizados fumigando sementes de trigo com HCN e verificou-se que isso não afeta negativamente o potencial de germinação destes, pelo contrário, parece favorecê-lo.

No entanto, altas doses de HCN podem reduzir significativamente o comprimento das pequenas folhas que brotam da semente.

Por outro lado, devido ao fato de ser um nematicida potente e que algumas plantas de sorgo o possuem em seus tecidos, o potencial das plantas de sorgo a serem usadas como adubo verde biocida está sendo investigado.

Seu uso serviria para melhorar o solo, suprimir ervas daninhas e controlar doenças e danos causados ​​por nematóides fitoparasitários.

Riscos

Para os seres humanos, o HCN é um veneno letal em todas as vias: inalação, ingestão e contato.

Autor: Clker-Free-Vector-Images. Fonte: Pixabay

A inalação pode ser letal. Estima-se que cerca de 60-70% da população possa detectar o cheiro de amêndoas amargas do HCN quando está no ar a uma concentração de 1-5 ppm.

Mas há 20% da população que não pode detectá-lo, mesmo em concentrações letais, porque eles são geneticamente incapazes de fazê-lo.

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Ingerido é um veneno de ação aguda e imediata.

Se suas soluções entrarem em contato com a pele, o cianeto associado pode ser letal.

O HCN está presente na fumaça do cigarro e é gerado quando se queima plásticos que contêm nitrogênio.

Mecanismo de ação letal dentro do organismo

É um asfixiante químico e é rapidamente tóxico, muitas vezes levando à morte. Ao entrar no corpo, ele se liga às metaloenzimas (enzimas que contêm um íon metálico) que as inativam. É um agente tóxico para vários órgãos do corpo humano

Seu principal efeito tóxico é a inibição da respiração celular, pois desativa uma enzima que influencia a fosforilação nas mitocôndrias, organelas que interferem, entre outras coisas, na função respiratória das células.

Risco de fumaça de cigarro

HCN está presente na fumaça do cigarro.

Embora muitas pessoas conheçam o efeito do envenenamento por HCN, poucas pessoas percebem que estão expostas ao seu efeito prejudicial pela fumaça do cigarro.

O HCN é uma das causas da inibição de várias enzimas respiratórias celulares. A quantidade de HCN presente na fumaça do cigarro tem um efeito prejudicial, particularmente no sistema nervoso.

Foram relatados níveis de HCN na fumaça do cigarro entre 10 e 400 μg por cigarro para fumaça inalada diretamente e 0,006 a 0,27 μg / cigarro para inalação secundária (fumante passivo). O HCN produz efeitos tóxicos a partir de 40 μM.

Autor: Alexas Fotos. Fonte: Pixabay

Quando inalado, entra rapidamente na corrente sanguínea, onde é liberado no plasma ou se liga à hemoglobina. Uma pequena parte é convertida em tiocianato e é excretada na urina.

Riscos de aquecimento do HCN

A exposição prolongada ao HCN líquido em recipientes fechados pode causar ruptura violenta e inesperada destes. Pode polimerizar explosivamente a 50-60 ° C na presença de traços de álcalis e na ausência de inibidores.

Presença de HCN na fumaça do fogo

O HCN é liberado durante a combustão de polímeros contendo nitrogênio, como lã, seda, poliacrilonitrila e nylon, entre outros. Esses materiais estão presentes em nossas casas e na maioria dos locais de atividade humana.

Por esse motivo, durante incêndios, o HCN pode ser potencialmente a causa da morte por inalação.

Poluente atmosférico

HCN é um contaminante da troposfera. É resistente à fotólise e, nas condições ambientais da atmosfera, não sofre hidrólise.

Os radicais hidroxila produzidos OH fotoquimicamente podem reagir com o HCN, mas a reação é muito lenta, portanto a meia-vida do HCN na atmosfera é de 2 anos.

Quando a biomassa é queimada, principalmente a turfa, o HCN é liberado na atmosfera e também durante as atividades industriais. No entanto, a combustão de turfa é 5 a 10 vezes mais poluente do que a queima de outros tipos de biomassa.

Alguns pesquisadores descobriram que altas temperaturas e secas causadas pelo fenômeno El Niño em certas áreas do planeta exacerbam incêndios sazonais em áreas com alto conteúdo de matéria vegetal decomposta.

Autor: Steve Buissinne. Fonte: Pixabay

Isso leva à queima intensa de biomassa nas estações secas.

Esses eventos são a fonte de altas concentrações de HCN na troposfera, que são eventualmente transportadas para a baixa estratosfera, permanecendo por muito tempo.

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