Von der Spitze:

1. Wertigkeitsband-Struktur

2. Raumfüllendes Modell

3. Elektrostatische potenzielle Oberfläche

4. "Kohlenstoff einsames Paar" HOMO/LUMO]]

Ein Zyanid ist eine chemische Zusammensetzung, die die cyano Gruppe,-cn enthält, der aus einem zu einem Stickstoff-Atom dreifach verpfändeten Kohlenstoff-Atom besteht. Zyanid verweist meistens auf Salze des Anions CN, der isoelectronic mit dem Kohlenmonoxid und mit dem molekularen Stickstoff ist. Der grösste Teil von Zyanid ist hoch toxisch.

In organischen Chemie-Zusammensetzungen, die eine-cn Gruppe enthalten, sind als nitriles und Zusammensetzungen bekannt, die die-nc Gruppe enthalten, sind als isocyanides bekannt. Organischer nitriles und isocyanides sind viel weniger toxisch, weil sie Zyanid-Ionen leicht nicht veröffentlichen.

Der blaue Färbemittel-Preuße war zuerst zufällig gemacht worden, er wird 1706 von Substanzen gewagt, die Eisen und Kohlenstoff und Stickstoff, und enthalten (dann unbekannt) Zyanid wurde während der Fertigung des Färbemittels gebildet. Eine eisenhaltige Zusammensetzung wurde in preußischem blauem und genanntem "Eisenzyanid" gefunden, "blaue Substanz mit Eisen", von Latein = "Eisen" und griechischer kyanos =" dunkelblau" bedeutend. Als Eisenzyanid analysiert wurde, das Eisen von der Zusammensetzung und von seinem Namen verlassen "Zyanid" entfernend.

Nomenklatur und Etymologie

In der IUPAC Nomenklatur werden organische Zusammensetzungen, die eine-cn funktionelle Gruppe haben, nitriles genannt. So sind nitriles organische Zusammensetzungen.

Ein Beispiel eines nitrile ist CHCN, Acetonitril, auch bekannt als Methyl-Zyanid.

In der anorganischen Chemie werden Salze, die das CN Ion enthalten, Zyanid genannt.

Nitriles veröffentlichen gewöhnlich Zyanid-Ionen nicht.

Eine funktionelle Gruppe mit einem hydroxyl und zu demselben Kohlenstoff verpfändetem Zyanid wird cyanohydrin genannt, und cyanohydridins sind hydrolyzed in Wasserstoffzyanid und eine Carbonyl-Zusammensetzung (ketone oder Aldehyd).

Das Wort "Zyanid" wurde aus "Eisenzyanid", einer Zyanid-Ableitung von Eisen herausgezogen. Der Name "Eisenzyanid" wurde als Bedeutung "blauer Substanz mit Eisen" erfunden, weil Eisenzyanid zuerst als Bestandteile des höchst farbigen blauen Färbemittel-Preußen entdeckt wurde. Kyanos ist für das" Dunkelblau griechisch".

Ereignis

Zyanid wird von bestimmten Bakterien, Fungi und Algen erzeugt und wird in mehreren Werken gefunden. Zyanid, wird obwohl in kleinen Beträgen, in bestimmten Samen und Fruchtsteinen, z.B, denjenigen von Apfel, Mango, Pfirsich und bitteren Mandeln gefunden. In Werken wird Zyanid gewöhnlich zu Zuckermolekülen in der Form von cyanogenic glycosides gebunden und verteidigt das Werk gegen Pflanzenfresser. Maniok-Wurzeln (auch genannt Maniok), ein wichtiges kartoffelähnliches Essen, das in tropischen Ländern (und die Basis angebaut ist, von der Tapioka gemacht wird), enthalten auch cyanogenic glycosides.

Das Zyanid radikaler CN · ist im interstellaren Raum identifiziert worden.

Wasserstoffzyanid wird durch das Verbrennen oder pyrolysis von bestimmten Materialien unter am Sauerstoff unzulänglichen Bedingungen erzeugt. Zum Beispiel kann es im Auslassventil von inneren Verbrennungsmotoren und Tabakrauch entdeckt werden. Bestimmter Plastik, besonders diejenigen, die aus Acrylnitril abgeleitet sind, veröffentlicht Wasserstoffzyanid, wenn geheizt oder verbrannt.

Koordinationschemie

Das Zyanid-Anion ist ein starker ligand für viele Übergang-Metalle. Die sehr hohen Sympathien von Metallen für dieses Anion können seiner negativen Anklage, Kompaktheit und Fähigkeit zugeschrieben werden, sich mit π-bonding zu beschäftigen. Wohl bekannte Komplexe schließen ein:

• hexacyanides [M (CN)] (M = Ti, V, Cr, Minnesota, Fe, Co), die octahedral in der Gestalt sind;
• der tetracyanides, [M (CN)] (M = Ni, Pd, Pt), die planar in ihrer Geometrie quadratisch sind;
• der dicyanides [M (CN)] (M = Cu, Ag, Au), die in der Geometrie geradlinig sind.

Der tiefblaue Pigment-Preuße, der blau, im Bilden von Entwürfen verwendet ist, wird aus Eisenzyanid-Komplexen (folglich das Namenzyanid, von Zyan, einem Schatten des Blaus) abgeleitet. Preußisches Blau kann Wasserstoffzyanid, wenn ausgestellt, zu starken Säuren erzeugen.

Bestimmte Enzyme, zum Beispiel, der hydrogenases, enthalten Zyanid ligands beigefügt Eisen in ihren aktiven Seiten. Die Biosynthese von Zyanid in [NiFe]-hydrogenases geht von carbamoylphosphate aus, der sich zu cysteinyl thiocyanate, dem CN Spender umwandelt.

Organische Ableitungen

Wegen des hohen nucleophilicity des Anions von Zyanid, cyano Gruppen werden in organische Moleküle durch die Versetzung einer Halogenid-Gruppe (z.B, das Chlorid auf dem Methyl-Chlorid) sogleich eingeführt. Im Allgemeinen wird organisches Zyanid nitriles genannt. So kann CHCN Methyl-Zyanid genannt werden, aber wird allgemeiner Acetonitril genannt. In der organischen Synthese ist Zyanid ein c-1 synthon; d. h. es kann verwendet werden, um eine Kohlenstoff-Kette durch eine zu verlängern, während man die Fähigkeit behält zu sein.

:RX + CN  RCN + X (nucleophilic Ersatz) gefolgt von

1. RCN + 2 HO  RCOOH + NH (Hydrolyse unter der Ebbe mit saurem Mineralkatalysator), oder
2. 2 RCN + LiAlH + (der zweite Schritt) 4 HO  2 RCHNH + LiAl (OH) (unter der Ebbe im trockenen Äther, der von der Hinzufügung von HO gefolgt ist)

Fertigung

Der Hauptprozess, der verwendet ist, um Zyanid zu verfertigen, ist der Prozess von Andrussow, in dem gasartiges Wasserstoffzyanid vom Methan und Ammoniak in Gegenwart von Sauerstoff und einem Platin-Katalysator erzeugt wird.

:2 CH + 2 NH + 3 O  2 HCN + 6 HO

Gasartiges Wasserstoffzyanid kann in der wässrigen Natriumshydroxyd-Lösung aufgelöst werden, Natriumszyanid zu erzeugen.

Giftigkeit

Vieles Zyanid ist hoch toxisch. Das Zyanid-Anion ist ein Hemmstoff des Enzyms cytochrome c oxidase (auch bekannt als aa) im vierten Komplex der Elektrontransportkette (gefunden in der Membran des mitochondria von eukaryotic Zellen). Es haftet dem Eisen innerhalb dieses Proteins an. Die Schwergängigkeit von Zyanid zu diesem cytochrome verhindert Transport von Elektronen von cytochrome c oxidase zu Sauerstoff. Infolgedessen wird die Elektrontransportkette gestört, bedeutend, dass die Zelle nicht mehr aerobically kann, ATP für die Energie erzeugen. Gewebe, die hoch von der aerobic Atmung, wie das Zentralnervensystem und das Herz abhängen, werden besonders betroffen. Das ist ein Beispiel der histotoxic Hypoxie.

Die gefährlichste Zusammensetzung ist Wasserstoffzyanid, das, weil es ein Benzin an Umgebungstemperaturen und Druck ist, eingeatmet werden kann. Eine gelieferte Luftatemschutzmaske muss getragen werden, wenn man mit Wasserstoffzyanid arbeitet. Wasserstoffzyanid wird erzeugt, wenn eine Lösung, die ein labiles Zyanid enthält, angesäuert wird, weil HCN eine schwache Säure ist; Laugen sind sicherer zu verwenden, weil sie Wasserstoffzyanid nicht entwickeln. Wasserstoffzyanid kann im Verbrennen des Polyurethans erzeugt werden; aus diesem Grund wird Polyurethan für den Gebrauch im häuslichen und den Flugzeugsmöbeln nicht empfohlen. Die mündliche Nahrungsaufnahme einer kleinen Menge — normalerweise 200 Mg — der festen Zyanid- oder Zyanid-Lösung und Bordaussetzung von 270 ppm kann zu Tode innerhalb von Minuten führen.

Organische nitriles, die Zyanid-Ionen nicht sogleich veröffentlichen, haben niedrige Giftigkeit. Zusammensetzungen wie Trimethylsilyl-Zyanid (CH) SiCN veröffentlichen sogleich HCN oder das Zyanid-Ion auf den Kontakt mit Wasser.

Gegenmittel

Hydroxocobalamin reagiert mit Zyanid, um cyanocobalamin zu bilden, der durch die Nieren beseitigt werden kann. Diese Methode ist im Vorteil, die Bildung von methemoglobin (sieh unten) zu vermeiden. Dieser Gegenmittel-Bastelsatz wird unter dem Markennamen Cyanokit verkauft und wurde durch den FDA 2006 genehmigt.

Ein älterer Zyanid-Gegenmittel-Bastelsatz hat Regierung von drei Substanzen eingeschlossen: Amyl nitrite Perlen (Einatmung) und Natrium nitrite und Natrium thiosulfate (Einführung). Die Absicht des Gegenmittels ist, eine große Lache von Eiseneisen zu erzeugen, um sich mit cytochrome (ein Teil der Elektrontransportkette zu bewerben, die für die Zellproduktion der Atmung/Energie notwendig ist) für Zyanid. Die nitrites oxidieren Hämoglobin zu methemoglobin, der sich mit cytochrome oxidase für das Zyanid-Ion bewirbt. Cyanmethemoglobin wird gebildet, und cytochrome wird oxidase wieder hergestellt. Der Hauptmechanismus, das Zyanid vom Körper zu entfernen, ist durch die enzymatische Konvertierung durch das mitochondrial Enzym rhodanese, um cyanate zu thiocyanate umzuwandeln, der ein relativ nichttoxisches Molekül ist, das excreted im Urin ist. Um den detoxification zu beschleunigen, wird Natrium thiosulfate verwaltet, um einem Schwefel-Spender für rhodanese zur Verfügung zu stellen, um thiocyanate zu erzeugen.

Empfindlichkeit

Minimale Risikoniveaus (MRLs) können für verzögerte Gesundheitseffekten oder Gesundheitseffekten nicht schützen, die im Anschluss an die wiederholte subtödliche Aussetzung, wie Hyperempfindlichkeit, Asthma oder Bronchitis erworben sind. MRLs kann revidiert werden nach genügend Daten wächst (Toxikologisches Profil für Zyanid, amerikanische Abteilung von Gesundheitsdiensten, 2006) an.

Anwendungen

Bergwerk

Zyanid wird für das Bergwerk von Gold und Silber hauptsächlich erzeugt: Es hilft, diese Metalle und ihre Erze aufzulösen. Im Zyanid-Prozess, gründen Sie sich fein hochwertiges Erz wird mit dem Zyanid (Konzentration von ungefähr zwei Kilogrammen NaCN pro Tonne) gemischt; minderwertige Erze werden in Haufen aufgeschobert und mit einer Zyanid-Lösung (Konzentration von ungefähr einem Kilogramm NaCN pro Tonne) zerstäubt. Die Edelmetalle sind complexed durch die Zyanid-Anionen, um auflösbare Ableitungen, z.B, [Au (CN)] und [Ag (CN)] zu bilden.

:: 4 Au + 8 NaCN + O + 2 HO  4 Na [Au (CN)] + 4 NaOH

Silber ist "weniger edel" als Gold und kommt häufig als das Sulfid vor, in welchem Fall redox nicht angerufen wird (kein O ist erforderlich). Statt dessen kommt eine Versetzungsreaktion vor:

:: AgS + 4 NaCN + HO  2 Na [Ag (CN)] + NaSH + NaOH

Der "schwangere geistige Getränk", diese Ionen enthaltend, wird von den Festkörpern getrennt, die zu einem zurückbleibenden Teich oder verausgabtem Haufen, das wiedergutzumachende Gold verworfen werden, das worden ist entfernt. Das Metall wird von der "schwangeren Lösung" durch die Verminderung mit Zinkstaub oder durch die Adsorption auf aktivierten Kohlenstoff wieder erlangt. Dieser Prozess kann Umwelt- und Gesundheitsprobleme hinauslaufen. Wässriges Zyanid ist hydrolyzed schnell besonders im Sonnenlicht. Es kann einige schwere Metalle wie Quecksilber wenn Gegenwart mobilisieren. Gold kann auch mit arsenopyrite (FeAsS) vereinigt werden, der dem Eisenpyrit ähnlich ist (das Gold des Dummkopfs), worin die Hälfte der Schwefel-Atome durch Arsen ersetzt wird. Goldenthaltender arsenopyrite Erze ist zu anorganischem Zyanid ähnlich reaktiv.

Zyanid wird auch in der Galvanik verwendet, wo es Metallionen in der Elektrolyt-Lösung vor ihrer Absetzung stabilisiert.

Organische Industriechemie

Einige nitriles werden auf einem in großem Umfang z.B erzeugt, adiponitrile ist ein Vorgänger zu Nylonstrümpfen. Solche Zusammensetzungen werden häufig durch das Kombinieren von Wasserstoffzyanid und alkenes, d. h., hydrocyanation erzeugt:

RCH=CH + HCN  RCH (CN) CH. Metallkatalysatoren sind für solche Reaktionen erforderlich.

Medizinischer Gebrauch

Das Zyanid-Zusammensetzungsnatrium nitroprusside wird hauptsächlich in der klinischen Chemie verwendet, um Urin ketone Körper hauptsächlich als ein Anschluß-diabetischen Patienten zu messen. Bei Gelegenheit wird es in Notarztsituationen verwendet, um eine schnelle Abnahme im Blutdruck in Menschen zu erzeugen; es wird auch als ein vasodilator in der Gefäßforschung verwendet. Das Kobalt im künstlichen Vitamin B enthält ein Zyanid ligand als ein Kunsterzeugnis des Reinigungsprozesses; das muss durch den Körper entfernt werden, bevor das Vitamin-Molekül für den biochemischen Gebrauch aktiviert werden kann. Während des Ersten Weltkriegs wurde eine Kupferzyanid-Zusammensetzung von japanischen Ärzten für die Behandlung der Tuberkulose und Lepra kurz verwendet.

Fischerei

Zyanid wird ungesetzlich verwendet, um lebenden Fisch in der Nähe von Korallenriffen für das Aquarium und die Meeresfrüchte-Märkte festzunehmen. Die Praxis ist umstritten, und das Beschädigen gefährlich, aber wird durch den lukrativen exotischen Fischmarkt gesteuert.

Schädlingsbekämpfung

Zyanid wird für die Schädlingsbekämpfung in Neuseeland besonders für Beutelratten, ein eingeführter Beuteltier-verwendet, der der Bewahrung der heimischen Arten droht und Tuberkulose unter dem Vieh ausbreitet. Beutelratten können Köder-Wurf werden, aber der Gebrauch von Kügelchen, die das Zyanid enthalten, reduziert Köder-Scheuheit. Wie man bekannt hat, hat Zyanid geborene Vögel einschließlich der gefährdeten Kiwi getötet. Zyanid ist auch wirksam, für das Dama Wallaby, eine andere vorgestellte Beuteltierpest in Neuseeland zu kontrollieren. Eine Lizenz ist erforderlich, Zyanid in Neuseeland zu versorgen, zu behandeln und zu verwenden.

Nische-Gebrauch

Kalium-Eisenzyanid wird verwendet, um eine blaue Farbe auf Wurf-Bronzeskulpturen während der Endzielbühne der Skulptur zu erreichen. Selbstständig wird es einen sehr dunklen Schatten des Blaus erzeugen und wird häufig mit anderen Chemikalien gemischt, um die gewünschte Tönung und den Farbton zu erreichen. Es wird mit einer Fackel und Pinsel angewandt, während man die für jede Edelrost-Anwendung verwendete Standardsicherheitsausrüstung trägt: Gummihandschuhe, Sicherheitsbrille und eine Atemschutzmaske. Der wirkliche Betrag von Zyanid in der Mischung ändert sich gemäß den von jeder Gießerei verwendeten Rezepten.

Zyanid wird auch in Schmucksachen machenden und bestimmten Arten der Fotografie verwendet.

Zyanid wird als Insektizide verwendet, um Schiffe auszuräuchern. Zyanid-Salze werden verwendet, um Ameisen zu töten, und sind an einigen Stellen als Rattengift verwendet worden (das weniger toxische Gift-Arsen ist üblicher).

Obwohl gewöhnlich gedacht, um toxisch zu sein, sind Zyanid und cyanohydrins demonstriert worden, um Germination in der verschiedenen Pflanzenart zu vergrößern.

Menschliche Vergiftung

Die absichtliche Zyanid-Vergiftung von Menschen ist oft überall in der Geschichte vorgekommen.

Für bemerkenswerte Zyanid-Todesfälle, sieh Zyanid vergiften: Historische Fälle.

Am bedeutsamsten wurde von Kügelchen von Zyklon-B veröffentlichtes Wasserstoffzyanid umfassend in den systematischen Massenmorden am Holocaust besonders in Vernichtungslagern verwendet. Die Vergiftung durch Wasserstoffzyanid-Benzin innerhalb einer Gaskammer (weil ist ein Salz von Blausäure in eine starke Säure, gewöhnlich Schwefelsäure fallen gelassen), ist eine Methode, einen verurteilten Gefangenen hinzurichten, weil der verurteilte Gefangene schließlich die tödlichen Ausströmungen atmet.

Nahrungsmittelzusatz

Wegen der hohen Stabilität ihres complexation mit Eisen zersetzt sich Eisenzyanid (Natriumseisenzyanid E535, Kalium-Eisenzyanid E536 und Kalzium-Eisenzyanid E538) zu tödlichen Niveaus im menschlichen Körper nicht und wird in der Nahrungsmittelindustrie als, z.B, ein anticaking Agent in Tabellensalz verwendet.

Chemische Tests auf Zyanid

Preußisches Blau

Eisen (II) Sulfat wird zu einer Lösung hinzugefügt, die verdächtigt ist, Zyanid wie der filtrate vom Natriumsfusionstest zu enthalten. Die resultierende Mischung wird mit Mineralsäure angesäuert. Die Bildung des preußischen Blaus ist ein positives Ergebnis für Zyanid.

para-Benzoquinone in DMSO

Eine Lösung von para-benzoquinone in DMSO reagiert mit anorganischem Zyanid, um einen cyanophenol zu bilden, der Leuchtstoff-ist. Die Beleuchtung mit einem UV Licht gibt ein grünes/blaues Glühen, wenn der Test positiv ist.

Kupfer und ein aromatisches Amin

Wie verwendet, durch fumigators, Wasserstoffzyanid, Kupfer (II) zu entdecken, werden Salz und ein aromatisches Amin wie benzidine zur Probe hinzugefügt; als eine Alternative zu benzidine ein alternatives Amin kann di - (4,4-bis-dimethylaminophenyl) Methan verwendet werden. Ein positiver Test gibt eine blaue Farbe. Kupfer (I) Zyanid ist schlecht auflösbar. Indem es das Kupfer (I) das Kupfer (II) abgesondert wird, wird ein stärkerer oxidant gemacht. Das Kupfer, in einem Zyanid hat Oxydation erleichtert, wandelt das Amin in eine farbige Zusammensetzung um. Die Nernst Gleichung erklärt diesen Prozess. Ein anderes gutes Beispiel solcher Chemie ist der Weg, auf den die durchtränkte calomel Bezugselektrode (SCE) arbeitet. Das Kupfer, in einer Zyanid-erleichterten Oxydation, wandelt das Amin in eine farbige Zusammensetzung um.

Säure-Farbmessung des Pyridins-barbituric

Ein Beispiel-, der anorganisches Zyanid enthält, wird mit Luft von einer kochenden sauren Lösung in eine grundlegende Absorber-Lösung gereinigt. Das in die grundlegende Lösung vertiefte Zyanid-Salz wird am pH 4.5 gepuffert und dann mit dem Chlor reagiert, um cyanogen Chlorid zu bilden. Das cyanogen Chlorid hat Paar-Pyridin mit barbituric Säure gebildet, um ein stark farbiges rotes Färbemittel zu bilden, das zur Zyanid-Konzentration proportional ist. Diese colorimetric Methode im Anschluss an die Destillation ist die Basis für die meisten Durchführungsmethoden (zum Beispiel EPA 335.4) hat gepflegt, Zyanid in Wasser, Abwasser und verseuchten Böden zu analysieren. Wie man gefunden hat, ist Destillation, die von colorimetric Methoden jedoch gefolgt ist, für Einmischungen von thiocyanate, Nitrat, thiosulfate, Sulfit und Sulfid anfällig gewesen, das sowohl auf positive als auch negative Neigung hinauslaufen kann. Es ist durch den USEPA empfohlen worden (MUR am 12. März 2007), dass Proben, die diese Zusammensetzungen enthalten, durch die Gasverbreitungsfluss-Spritzenanalyse — Amperometry analysiert werden.

Gasverbreitungsfluss-Spritzenanalyse — amperometry

Statt des Destillierens wird die Probe in einen acidic Strom eingespritzt, wo der gebildete HCN unter einer hydrophoben Gasverbreitungsmembran passiert wird, die auswählend nur HCN erlaubt durchzugehen. Der HCN, der die Membran durchführt, wird mit einer grundlegenden Transportunternehmen-Lösung vereinigt, die den CN zu einem amperometrischen Detektoren transportiert, der genau Zyanid-Konzentration mit der hohen Empfindlichkeit misst. Beispielvorbehandlung, die durch saure Reagenzien, ligands, oder einleitendes UV Ausstrahlen bestimmt ist, erlaubt Zyanid-Artbildung von freiem Zyanid, verfügbarem Zyanid und Gesamtzyanid beziehungsweise. Diese die Verhältniseinfachheit dieser Fluss-Spritzenanalyse-Methoden beschränkt die Einmischung, die durch die hohe Hitze der Destillation erfahren ist, und erweist sich auch, wirksam seit zeitaufwendigen Destillationen gekostet zu werden, sind nicht erforderlich.

Siehe auch

• Cyanogen

Links

• ATSDR medizinische Verwaltungsrichtlinien für Zyanid, das (amerikanischen) vergiftet
• HSE Empfehlungen für die erste Hilfe von Zyanid, das (das Vereinigte Königreich) vergiftet
• Wasserstoffzyanid und Zyanid (CICAD 61)
• IPCS/CEC Einschätzung von Gegenmitteln, um durch Zyanid zu vergiften
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Zyanid setzt tatsächliche Angaben zusammen
• Das Essen von Apfelsamen ist trotz des kleinen Betrags von Zyanid sicher
• Toxikologisches Profil für Zyanid, amerikanische Abteilung von Gesundheitsdiensten, Juli 2006

Sicherheitsdaten (Französisch):

• Institut nationaler de recherche et de sécurité (1997). "Cyanure d'hydrogène und Lösungen aqueuses". Fiche toxicologique n ° 4, Paris:INRS, 5pp. (PDF Datei, in Französisch)
• Institut nationaler de recherche et de sécurité (1997). "Cyanure de sodium. Cyanure de potassium". Fiche toxicologique n ° 111, Paris:INRS, 6pp. (PDF Datei, in Französisch)