Цианат натрия

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Цианат натрия (натрий циановоки́слый) — неорганическое бинарное соединение, натриевая соль циановой кислоты с формулой Шаблон:Химическая формула. Нелетуч, не имеет запаха. Представляет собой бесцветные кристаллы тригональной сингонии плотностью 1,893 г/смШаблон:Sup. Температура плавления цианата натрия 550 °C, выше 700 °C разлагается. Хорошо растворим в воде — 11,6 г/100г при 25 °C.

Цианат натрия часто применяется в органическом синтезе.

Получение

Цианат натрия можно синтезировать несколькими способами, один из них заключается в сплавлении карбамида с карбонатом натрия. Этот метод наиболее простой и дешёвый.

При 140 °C мочевина разлагается на циановую кислоту и аммиак:

Далее циановая кислота реагирует с оставшейся частью мочевины, образуя биурет:

При сплавлении мочевины с карбонатом натрия Na₂CO₃ образуется цианат натрия NaNCO, углекислый газ CO₂, аммиак NH₃ и вода H₂O:

Поскольку цианат натрия гидролизуется в присутствии H₂O, которая образуется в ходе реакции, то следует добавить избыточное количество мочевины, при этом циановая кислота, которая образуется в ходе разложения мочевины, реагирует с водой, образуя CO₂ и NH₃.

Поэтому, если необходимо исключить воду из продуктов реакции и тем самым повысить выход конечного цианата, то расчёт пропорции следует проводить по следующему уравнению:

На этом и основан один из методов синтеза цианата натрия.

Возможен другой механизм синтеза, но приводящий к тому же конечному уравнению: пиролиз мочевины с образованием циануровой кислоты и аммиака, инверсия циануровой кислоты в её изомер — тример циановой кислоты с последующей деполимеризацией, и затем взаимодействие циановой кислоты с карбонатом натрия.

Физические свойства

Цианат натрия умеренно растворим в воде (10,4 % по массе при 25 °C), плохо растворим в этаноле (0,5 % при 78,4 °C), бензоле и жидком аммиаке, не растворим в диэтиловом эфире.

Химические свойства

В присутствии железа или никеля при 500—600 °C частично разлагается до цианида натрия, карбоната натрия, монооксида углерода и молекулярного азота:

$\mathrm{𝟦}𝖭𝖺𝖭𝖢𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝖭\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢𝖮\mathsf{+}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}$.

Как и все цианаты щелочных металлов (и аммония), цианат натрия во влажном воздухе и в водных растворах постепенно гидролизуется до карбоната натрия, диоксида углерода и аммиака:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖭𝖢𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}$.

При действии на цианат натрия растворов сильных кислот, он разлагается, например:

$𝖭𝖺𝖭𝖢𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$.

Восстанавливается монооксидом углерода до цианида натрия:

$𝖭𝖺𝖭𝖢𝖮\mathsf{+}𝖢𝖮\mathsf{\to }𝖭𝖺𝖢𝖭\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$,

и углеродом:

$\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖭𝖢𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖢𝖭\mathsf{+}𝖢𝖮\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$.

С минеральными кислотами образует циановую кислоту HNCO и её тример — циануровую кислоту (HNCO)Шаблон:Sub.

Применение

В основном цианат натрия используется в органическом синтезе. Из него синтезируют органические изоцианаты.

Токсикология

Цианаты гораздо менее токсичны цианидов, что используется для дегазации последних. Так, например, для человека смертельная доза NaNCO составляет около 13 граммов.

В России класс опасности III, ПДК в воздухе рабочей зоны 1 мг/м³ (по цианат-анионам), ирритант (1998).

Литература

• Шаблон:Книга