CYANURE DE POTASSIUM (KCN): PROPRIÉTÉS, UTILISATIONS, STRUCTURES, RISQUES, - CHIMIE - 2025

Le cyanure de potassium est un composé inorganique constitué d'un ion potassium K ⁺ et d'un ion cyanure CN ^-. Sa formule chimique est KCN. C'est un solide cristallin blanc, extrêmement toxique.

Le KCN est très soluble dans l'eau et lorsqu'il est dissous, il s'hydrolyse pour former de l'acide cyanhydrique ou du cyanure d'hydrogène HCN, qui est également très toxique. Le cyanure de potassium peut former des sels composés avec l'or et l'argent, c'est pourquoi il était autrefois utilisé pour extraire ces métaux précieux de certains minéraux.

Cyanure de potassium KCN solide. morienus (téléchargé par de: Benutzer: BXXXD depuis de: wiki). Source: Wikimedia Commons.

Le KCN est utilisé pour revêtir des métaux bon marché d'or et d'argent grâce à un processus électrochimique, c'est-à-dire une méthode dans laquelle un courant électrique est passé à travers une solution contenant un sel composé du métal précieux, du cyanure et du potassium.

Le cyanure de potassium, car il contient du cyanure, doit être manipulé avec le plus grand soin, avec des outils appropriés. Il ne doit jamais être jeté dans l'environnement, car il est également très toxique pour la plupart des animaux et des plantes.

Cependant, des méthodes utilisant des algues communes pour éliminer le cyanure de potassium des eaux contaminées par de faibles concentrations sont à l'étude.

Structure

KCN est un composé ionique constitué d'un K ⁺ cation de potassium et un CN ^- anion cyanure. En cela, l'atome de carbone est lié à l'atome d'azote par une triple liaison covalente.

Structure chimique du cyanure de potassium KCN. Capaccio. Source: Wikimedia Commons.

Dans le cyanure de potassium solide, l'anion CN ^- peut tourner librement pour se comporter comme un anion sphérique, en conséquence le cristal de KCN a une structure cubique similaire à celle du chlorure de potassium KCl.

Structure cristalline KCN. Benjah-bmm27. Source: Wikimedia Commons.

Nomenclature

- Cyanure de potassium

- Cyanure de potassium

- Cyanopotassium

Propriétés

État physique

Solide cristallin blanc. Cristaux cubiques.

Poids moléculaire

65,116 g / mol.

Point de fusion

634,5 ° C

Point d'ébullition

1625 ° C

Densité

1,55 g / cm ³ à 20 ° C

Solubilité

Très soluble dans l'eau: 716 g / L à 25 ° C et 100 g / 100 mL d'eau à 80 ° C. Légèrement soluble dans le méthanol: 4,91 g / 100 g de méthanol à 19,5 ° C Très légèrement soluble dans l'éthanol: 0,57 g / 100 g d'éthanol à 19,5 ° C.

pH

Une solution aqueuse de 6,5 g de KCN dans 1 L d'eau a un pH de 11,0.

Constante d'hydrolyse

KCN est très soluble dans l'eau. Lorsqu'il se dissout, l'ion cyanure CN ^- qui prend un proton H ⁺ de l'eau pour former l'acide cyanhydrique HCN et libère un ion OH ^- reste:

CN ^- + H ₂ O → HCN + OH ^-

La constante d'hydrolyse indique la tendance avec laquelle ladite réaction est effectuée.

K _h = 2,54 x 10 ^-5

Les solutions aqueuses de KCN libèrent du cyanure d'hydrogène HCN dans l'environnement lorsqu'elles sont chauffées au-dessus de 80 ° C.

Propriétés chimiques

Il n'est pas inflammable, mais lorsque le KCN solide est chauffé jusqu'à la décomposition, il émet des gaz très toxiques de cyanure d'hydrogène HCN, d'oxydes d'azote NO _x, d'oxyde de potassium K ₂ O et de monoxyde de carbone CO.

KCN réagit avec les sels d'or formant l'aurocyanure de potassium KAu (CN) ₂ et l'aurocyanure de potassium KAu (CN) ₄. Ce sont des sels complexes incolores. Avec l'argent métallique Ag, KCN forme l'argentocyanure de potassium KAg (CN) ₂.

L'ion cyanure du KCN réagit avec certains composés organiques contenant des halogènes (comme le chlore ou le brome) et prend leur place. Par exemple, il réagit avec l'acide bromoacétique pour donner de l'acide cyanoacétique.

Autres propriétés

Il est hygroscopique, il absorbe l'humidité de l'environnement.

Il a une légère odeur d'amande amère, mais cela n'est pas détecté par tout le monde.

Obtention

KCN est préparé en faisant réagir de l'hydroxyde de potassium KOH en solution aqueuse avec du cyanure d'hydrogène HCN. Il est également obtenu par chauffage du ferrocyanure de potassium K ₄ Fe (CN) ₆:

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

Utilisation dans la galvanoplastie des métaux

Il est utilisé dans le processus de revêtement de métaux moins précieux avec de l'or et de l'argent. C'est un processus électrolytique, c'est-à-dire que l'électricité passe à travers une solution aqueuse avec des sels appropriés.

argent

L'argentocyanure de potassium KAg (CN) _{2 est utilisé} pour revêtir des métaux moins chers avec de l'argent (Ag).

Ceux-ci sont placés dans une solution aqueuse d'argentocyanure de potassium KAg (CN) ₂, où l'anode ou le pôle positif est une barre d'argent pur (Ag) et la cathode ou le pôle négatif est le métal bon marché que vous souhaitez revêtir d'argent.

Lorsqu'un courant électrique traverse la solution, l'argent se dépose sur l'autre métal. Lorsque des sels de cyanure sont utilisés, la couche d'argent est déposée de manière plus fine, plus compacte et adhérente que dans les solutions d'autres composés.

Certains bijoux sont plaqués d'argent à l'aide de sels KCN. Auteur: StockSnap. Source: Pixabay.

Or

De même, dans le cas de l'or (Au), l'aurocyanure de potassium KAu (CN) ₂ et l'aurocyanure de potassium KAu (CN) ₄ sont utilisés pour dorer électrolytiquement d'autres métaux.

Connecteurs électriques plaqués or éventuellement utilisant des sels KCN. Cjp24. Source: Wikimedia Commons.

Autres utilisations

Voici quelques autres utilisations du cyanure de potassium.

- Pour le procédé industriel de durcissement des aciers par nitruration (ajout d'azote).

- Pour nettoyer les métaux.

- Dans les processus d'impression et de photographie.

- Auparavant, il était utilisé pour l'extraction de l'or et de l'argent des minéraux qui les contiennent, mais il a ensuite été remplacé par le cyanure de sodium NaCN, moins cher, bien que tout aussi toxique.

- Comme insecticide pour la fumigation des arbres, bateaux, wagons et entrepôts.

- En tant que réactif en chimie analytique, c'est-à-dire pour faire des analyses chimiques.

- Pour préparer d'autres composés chimiques, tels que des colorants et des colorants.

L'extraction de l'or en Afrique du Sud en 1903 à l'aide de KCN entraînant une pollution mortelle de l'environnement environnant. Argyll, John Douglas Sutherland Campbell, duc de, 1845-1914; Creswicke, Louis. Source: Wikimedia Commons.

Des risques

Le KCN est un composé très toxique pour les animaux et la plupart des plantes et micro-organismes. Il est classé comme super toxique. Il est mortel même en très petites quantités.

Son effet nocif peut se produire par inhalation, par contact avec la peau ou les yeux ou par ingestion. Il inhibe de nombreux processus métaboliques, en particulier les protéines sanguines impliquées dans le transport de l'oxygène comme l'hémoglobine.

Elle affecte les organes ou systèmes les plus sensibles à la privation d'oxygène, tels que le système nerveux central (cerveau), le système cardiovasculaire (cœur et vaisseaux sanguins) et les poumons.

Le cyanure de potassium est un poison. Auteur: Clker-Free-Vector-Images. Source: Pixabay.

Mécanisme d'action

KCN interfère avec la capacité du corps à utiliser l'oxygène.

L'ion cyanure CN ^- du KCN a une forte affinité pour l'ion ferrique Fe ³⁺, ce qui signifie que lorsque le cyanure est absorbé, il réagit rapidement avec le Fe ³⁺ dans le sang et les tissus.

De cette façon, il empêche les cellules de respirer, qui entrent dans un état de manque d'oxygène, car bien qu'elles essaient de respirer, elles ne peuvent pas l'utiliser.

Il y a ensuite un état transitoire d'hyperapnée (suspension de la respiration) et de maux de tête, et enfin la mort par arrêt respiratoire.

Risques supplémentaires

Lorsqu'il est chauffé, il produit des gaz très toxiques tels que le HCN, les oxydes d'azote NO _x, l'oxyde de potassium K ₂ O et le monoxyde de carbone CO.

Au contact de l'humidité, il libère du HCN qui est hautement inflammable et très toxique.

Le KCN est également très toxique pour les organismes aquatiques. Il ne doit jamais être jeté dans l'environnement, car la contamination des eaux où les animaux boivent et les poissons habitent peut se produire.

Cependant, il existe des bactéries qui produisent du cyanure comme Chromobacterium violaceum et certaines espèces de Pseudomonas.

Des études récentes

Les chercheurs ont découvert que l'algue verte Chlorella vulgaris peut être utilisée pour traiter les eaux contaminées par le cyanure de potassium KCN à de faibles concentrations.

L'algue a pu éliminer efficacement le KCN, car celui-ci en faible quantité a stimulé la croissance des algues car il a activé un mécanisme interne pour résister à la toxicité du KCN.

Cela signifie que l'algue Chlorella vulgaris a le potentiel d'éliminer le cyanure et que cela pourrait être une méthode efficace pour le traitement biologique de la contamination par le cyanure.

Image de l'algue Chlorella vulgaris observée au microscope. ja: Utilisateur: NEON / Utilisateur: NEON_ja. Source: Wikimedia Commons.

Références

1. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. (2019). Cyanure de potassium. Centre national d'information sur la biotechnologie. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Coppock, RW (2009). Menaces pour la faune par les agents de guerre chimique. In Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents. Récupéré de sciencedirect.com.
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4. L'Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH). (2011). Cyanure de potassium: agent systémique. Récupéré de cdc.gov.
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