CIANETO DE POTÁSSIO (KCN): PROPRIEDADES, USOS, ESTRUTURAS, RISCOS, - QUÍMICA - 2024

O cianeto de potássio é um composto inorgânico que consiste em 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 para formar 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 usado anteriormente para extrair esses metais preciosos de certos minerais.

Cianeto de potássio KCN sólido. morienus (carregado por de: Benutzer: BXXXD de de: wiki). 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 no qual uma corrente elétrica é passada por uma solução contendo um sal composto do 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 que usam algas comuns para remover o cianeto de potássio de águas contaminadas com baixas concentrações do mesmo estão sendo estudados.

Estrutura

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

Estrutura química do cianeto de potássio KCN. Capaccio. Fonte: Wikimedia Commons.

No cianeto de potássio sólido, o ânion CN ^- pode girar livremente, por isso se comporta 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. 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 / cm ³ 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 ^- que tira um próton H ⁺ da água para formar o ácido cianídrico HCN e libera um íon OH ^- permanece:

NC ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

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

K _h = 2,54 x 10 ^-5

As 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 para se decompor, emite gases muito tóxicos de cianeto de hidrogênio HCN, óxidos de nitrogênio NO _x, óxido de potássio K ₂ O e monóxido de carbono CO.

KCN reage com sais de ouro formando aurocianeto de potássio KAu (CN) ₂ e aurocianeto de potássio KAu (CN) ₄. Estes são sais complexos incolores. Com o metal prateado Ag, KCN forma o argentocianeto de potássio KAg (CN) ₂.

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, pois absorve umidade do meio ambiente.

Tem um odor 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 K ₄ Fe (CN) ₆:

K ₄ Fe (CN) ₆ → 4 KCN + 2 C + N ₂ ↑ + Fe

Uso em 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 passa por uma solução aquosa com os sais apropriados.

Prata

O argentocianeto de potássio KAg (CN) _{2 é usado} para revestir metais mais baratos com prata (Ag).

Estes são colocados em uma solução aquosa de argentocianeto de potássio KAg (CN) ₂, onde o ânodo ou pólo positivo é uma barra de prata pura (Ag) e o cátodo ou pólo negativo é o metal barato que se 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), o aurocianeto de potássio KAu (CN) ₂ e o aurocianeto de potássio KAu (CN) ₄ são usados ​​para dourar eletroliticamente outros metais.

Conectores elétricos banhados a ouro, possivelmente usando sais KCN. Cjp24. 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 limpar metais.

- Nos processos de impressão e fotografia.

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

- Como inseticida para fumigação de árvores, barcos, vagões e depósitos.

- Como 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. 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. Ele inibe muitos processos metabólicos, especialmente as proteínas do sangue que estão 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 na capacidade do corpo de usar oxigênio.

O íon cianeto CN ^- do KCN tem alta afinidade pelo íon férrico Fe ³⁺, o que significa que quando o cianeto é absorvido, ele reage rapidamente com o Fe ³⁺ no sangue e nos tecidos.

Deste modo, evita que as células respirem, que entram em estado de falta de oxigénio, porque 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 por parada respiratória.

Riscos adicionais

Quando aquecido, produz gases altamente tóxicos como HCN, óxidos de nitrogênio NO _x, óxido de potássio K ₂ O e monóxido de carbono CO.

Em contato com a umidade libera HCN, que é altamente inflamável e muito tóxico.

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

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

Estudos recentes

Os pesquisadores descobriram que a alga verde Chlorella vulgaris pode ser usada para tratar água contaminada com cianeto de potássio KCN em baixas concentrações.

A alga foi capaz de remover o KCN de forma eficiente, já que este em pequenas quantidades estimulou o crescimento da alga por ativar um mecanismo interno de resistência à toxicidade do KCN.

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

Imagem da alga Chlorella vulgaris observada ao microscópio. ja: Usuário: NEON / Usuário: NEON_ja. Fonte: Wikimedia Commons.

Referências

1. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. (2019). Cianeto de potássio. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppock, RW (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, LJ et al. (2014). Riboswitch Discovery, Structure and Function. Síntese de Uracil. Em Methods in Enzymology. Recuperado de sciencedirect.com.