Compounds with C-N Bonds: Cyaniden en verwante verbindingen
Cyanogen (NºC-CºN) is een giftig en ontvlambaar gas (bp -21 oC. Hoewel zijn fomatiewarmte sterk endotherm is 297 kJ mol-1 is het vrij stabiel. Onzuiver cyanogeen polymeriseert tot “paracyanogeen”:
Cyanogeen wordt bereid door stikstofdioxide gekatalyseerde oxidatie van waterstofcyanide door zuurstof:
2HCN + NO2
(CN)2 + NO + H2O
NO + ½O2
Het wordt ook gevormd door oxidatie van CN- met Cu2+:
Cu2+ + 2CN-
Zie de overeenkomst tussen bovenstaande reactie en de onderstaande:
Cu2+ + 2I-
De term “pseudohalogeen/halogenide” wordt vaak toegepast op moleculen en afgeleide ionen zoals (CN)2 en CN-. Let ook op het bestaan van HCN dat zijn parallel heeft in de hydrohalische zuren en de reactie van cyanogeen met base:
(CN)2 + 2OH-
Vergelijk:
(Cl)2 + 2OH-
De reactie van cyanogeen met zuurstof levert bij ongeveer 5000 oC een van de heetste vlammen op die bekend zijn.
Waterstofcyanide kookt bij 25,6 oC. Het is zeer giftig en heeft een amandelgeur die niet iedereen kan ruiken. Het is een zeer goed oplosmiddel door zijn hoge diëlektrische constante, e = 107. Het wordt op industriële schaal gemaakt (~300 000 ton in 1980) en wel als volgt:
CH4 + 3O2 + 2NH3
of
CH4 + NH3
HCN + 3H2 (Pt-katalysator en 1200 oC)
Cyaniden worden industrieel gemaakt via het calciumcyaanamidezout door de processen:
CaC2 + N2
CaNCN + C + Na2CO3
of
NaNH2 + C
(NCN2- waaruit cyaanamide zelf ontstaat, H2NCN, door hydrolyse van het zout, is isoëlektronisch met CO2.)
Cyanide is onder meer van belang als een zeer goed p-acceptor ligand zoals CO.