简单氰化物的形成

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1.1.1 简单氰化物的形成

简单氰化物的包括氢氰酸、碱金属、碱土金属和铵的氰化物。例如氰化钾、氰化钠、氰化钙、氰化铵均属简单氰化物。

氢化氰可以看成是氰与氢反应的产物,这和氯与氢的反应类似。

Cl2+H2=2HCl

(CN)2+H2=2HCl

氯化氢溶于水就是盐酸,也称氢氯酸;氰化氢溶于水就是氰氢酸。氢氰酸与相应的碱反应就生成氰化钾、氰化钠、氰化铵、氰化钙。

HCN+KOH=KCN+H2O

HCN+NaOH=NaCN+H20

HCN+NH4OH=NH4CN+H2O

HCN+Ca(OH)2=Ca(CN)2+2H2O

这些氰化物只所以被称做简单氰化物,除了分子结构简单外,主要是在水溶液中存在形式简单.在水溶液中,它们完全解离并且仅以HCN、CN-两种形式存在。HCN与CN-的比例取决于水溶液的pH值。1.1.2 重金属、贵金属氰化物及氰络合物的形成

氰离子与过渡元素的离子反应,或在有氧化剂存在的条件下与过渡元素反应,生成重金属氰化物,除汞的氰化物外, 其它重金属氰化物均不溶于水。其它重金属氰络物均不溶于水。以氰化亚铜的生成为例:

Cu++CN-=CuCN↓

当氰离子的量足够时,则形成重金属氰合络物,简称氰络物。

CuCN+CN-=Cu(CN)2-

或Cu(CN)2-+CN-=Cu(CN)32-

或Cu(CN)32-+CN-=Cu(CN)43-

在黄金氰化厂,用氰化物水溶液浸渍含金银矿石,在氧的作用下,发生反应生成金和银的氰络物,使贵金属转入浸出液中。

Au+0.5O2+2CN-+H2O=Au(CN)2-+2OH-

Ag+0.5O2+2CN-+H2O=Ag(CN)2-+2OH-

重金属氰化物在水中的解离程度非常小(除汞外),但也有很大差别,其解离程度由重金属的种类决定。其解离量或者说在水中的平衡浓度可由该物质的溶度积及氢氰酸的电离常数来计算, 其解离过程如下:

Me(CN)n+nH+→nHCN+Me n+

其中:Me代表重金属离子,n为重金属的化合价价数。

值得一提的是,所谓的重金属(除汞外) 氰化物难溶于水或不溶于水均是与可溶性化合物相比而言的。以氰化锌为例,在水中离解出的CNˉ浓度远大于0.5mg/L。

重金属氰络物或者说重金属与氰化物形成的络离子与碱金属离子、碱土金属离子以及重金属离子反应生成氰络物复盐。

3Fe(CN)64-+4Fe3+=Fe4[Fe(CN)6]3

Fe(CN)64-+3K+=K3Fe(CN)6

Au(CN)2-+Na+=NaAu(CN)2

Cu(CN)32-+2Na+=Na2Cu(CN)3

碱金属的氰络物复盐溶于水,重金属的氰络物复盐不溶于水,但溶于碱溶液。金、银、铜、锌、铅、汞的氰化物以及其复盐广泛地应用于冶金、电镀、化工、电子等行业,故这些氰络物常见于含氰废水中。

常见的重、贵金属氰络及其复盐的性质见表1-1。

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