Цианат натрия

Цианат натрия — неорганическое бинарное соединение, натриевая соль циановой кислоты с формулой NaNCO. Нелетуч, не имеет запаха. Представляет собой бесцветные кристаллы тригональной сингонии плотностью 1, 893 г/см3. Температура плавления цианата натрия 550 °C, выше 700 °C разлагается. Хорошо растворим в воде — 11, 6 г/100г при 25 °C.

Цианат натрия
Общие
Хим. формула NaOCN
Физические свойства
Состояние кристаллический
Молярная масса 65,01 г/моль
Плотность 1,893 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 550 °C
 • разложения 600 °C
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 11,6 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 917-61-3
PubChem
Рег. номер EINECS 213-030-6
SMILES
InChI
ChEBI 38906
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 (крысы, перорально) 1500[источник не указан 2630 дней] мг/кг

Цианат натрия часто применяется в органическом синтезе.

Получение

Цианат натрия можно синтезировать несколькими способами, один из них заключается в сплавлении карбамида (мочевины) с карбонатом натрия. Этот метод наиболее простой и дешёвый, поэтому на нём мы и остановимся.

Где-то при 140 °C мочевина разлагается на циановую кислоту и аммиак:

Formula1.gif

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

Formula2.gif

При сплавлении мочевины с Na2CO3, образуется NaNCO, CO2, NH3 и H2O:

Formula3.gif

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, давая CO2 и NH3.

Formula4.gif

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

Formula5.gif

На этом и основан один из методов синтеза цианата натрия, путём сплавления мочевины с карбонатом 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:

.

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:

.

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

.

Восстанавливается монооксидом углерода до цианида натрия:

,

и углеродом:

.

С минеральными кислотами образует циановую кислоту HNCO и её тример — циануровую кислоту (HNCO)3.

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).