Hidro xianua (HCN) là hợp chất cộng hĩa trị như HCl. Phân tử cĩ cấu tạo đường thẳng: H-C≡N:
Với độ dài liên kết H-C là 1,05A0 và liên kết C-N là 1,54A0.
Một dạng phân tử khác đồng phân với nĩ là hidro izoxianua HNC cĩ cấu tạo: H-
N≡C:
Trong hidro xianua bình thường cĩ cả hai dạng đồng phân đĩ ở trạng thái cân bằng
với nhau: HCN HNC
Ở điều kiện thường HCN chiếm đến 99,50%, khi đun nĩng tỉ lệ HNC tăng lên. Hiện nay người ta chưa tách riêng được HNC tinh khiết.
Hidro xianua là chất lỏng khơng màu, cĩ mùi khĩ chịu, dễ hĩa rắn và rất dễ bay hơi, nđnc là -150C, nđs là 25,60C. Tuy nhiên nĩ cĩ nhiệt độ nĩng chảy và nhiệt độ sơi cao hơn nhiều so với axetilen (nđnc là -810C ở 932 mHg và nhiệt độ thăng hoa là -84,10C) là hợp chất cĩ cùng số electron và cĩ khối lương phân tử xấp xỉ nhau. Điều đĩ cho thấy ở trạng lỏng và trạng thái rắn cĩ hiện tượng trùng hợp nhờ liên kết hidro giữa các phân tử HCN.
HCN lỏng cĩ hằng số điện mơi lớn khoảng 120 so với nước là khoảng 80. Bỡi vậy HCN là một dung mơi ion hĩa tốt đối với nhiều chất.
Hidro xianua là chất rất độc, hàm lượng cho phép là 0,0003 gam/l. Ngồi các đường hơ hấp và tiêu hĩa, HCN cĩ thể đi qua cơ thể người bằng cách thấm qua da. Khi bị nhiễm độc nhẹ, người cảm thấy nhức đầu, nơn mửa, tim đập mạnh. Khi bị nhiễm độc mạnh, người mất cảm giác, bị ngạt thở, cĩ thể dẫn đến ngừng thở. Những trường hợp bị
Hidro xianua tan trong nước, rượu ete theo bất kì tỉ lệ nào. Trong dung dịch nước HCN là một axit (axit xianhidric) rất yếu với K = 2,1. 10-9, yếu hơn axit cacbonic. Trong dung dịch cịn xảy ra phản ứng thủy phân tạo fomiat amoni:
HCN + 2H2O → HCOONH4
Ở trạng thái khan và trạng thái dung dịch, hidro xianua chỉ bền khi cĩ mặt một lượng nhỏ axit vơ cơ làm chất ổn định. Nếukhơng nĩ sẽ trùng hợp lại tạo thành những sản phẩm rắn, màu đen và đơi khi cĩ thể gây nổ.
Khi đốt nĩng trong khơng khí, HCN cháy cho ngọn lửa màu tím:
4HCN + 5O2 → 2H2O + 4CO2 + 2N2
HCN chủ yếu được dùng trong tổng hợp hữu cơ. Nĩ được điều chế bằng cách đun nĩng ở 5000C và dưới áp suất một hỗn hợp gồm CO và NH3 với chất xúc tác là thori dioxit ThO2:
CO + NH3 → HCN + 2H2O
Trong phịng thí nghiệm, HCN cĩ thể điều chế bằng cách nhỏ từ từ từng giọt dung dịch NaCn xuống dung dịch H2SO4 và cĩ nồng độ vừa phải:
NaCN + H2SO4 → NaHSO4 + HCN
Xianua là muối của axit xianhidric. Ion CN- cĩ cấu tạo:
: C N : -
Những phản ứng của CN- giống nhiều với phản ứng của ion halogenua, chẳng hạn như
tạo nên kết tủa AgCN với ion Ag+ (tích số tan của AgCN là 1. 10-15). Hĩa học phân tích định tính dựa vào phản ứng này để phát hiện ion CN-. Ion CN- khơng màu, nên nĩi chung các muối xianua khơng cĩ màu.
Do cĩ số electron bằng với số electron của CO, cĩ cặp electron tự do trên C, ion CN- cũng tạo nên nhiều phức chất với ion của các kim loại chuyển tiếp. Ví dụ như những phức chất K2[M(CN)4], trong đĩ M là Ni, Pd và Pt hĩa trị hai, những phức chất K4[M(CN)6], trong đĩ M là Mn, Fe và Co hĩa trị hai. Kiểu liên kết hĩa học trong những phức chất này tương tự với kiểu liên kết trong cacbonyl kim loại.
Khi cĩ mặt oxi, ion CN- cĩ thể tác dụng với vàng kim loại nhờ tạo thành phức chất tan:
4Au + 8NaCN + 2H2O + O2 → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH
Muối xianua cũng như HCN đều rất độc. Trong cac xianua, chỉ cĩ xianua của kim loại kiềm và kiềm thổ tan nhiều, cịn các xianua khác đều ít tan. Riêng Hg(CN)2 tan nhiều trong nước và hầu như khơng bị ion hĩa.
Là muối của axit rất yếu nên bị thủy phân mạnh trong dung dịch:
Cho nên dung dịch cĩ phản ứng kiềm và cĩ mùi khĩ chịu của HCN. Nững muối NaCN và KCN ở trạng thái rắn, khi để trong khơng khí cũng cĩ mùi của HCN vì chúng bị thủy phân chậm bỡi khí CO2 luơn cĩ mặt trong khơng khí:
KCN + CO2 + H2O → HCN + KHCO3
Nhiều muối xianua kim loại nặng khơng tan trong nước, nhưng tan trong dung dịch xianua kim loại kiềm tạo thành phức chất:
Mn(CN)2 + 4KCN → K4[Mn(CN)6]
Những phức chất của xianua thường bền hơn phức chất của halogenua.
Muối xianua cũng như HCN đều cĩ tính khử. Khi đun nĩng dung dịch muối xianua bị oxi khơng khí oxi hĩa thành xianat:
2NaCN + O2 → 2NaCNO (natri xianat)
Khi đun sơi, dung dịch xianua kết hợp với S tạo thành thioxianat:
KCN + S → KSCN (kali thioxianat).
Trong những muối xianua, chỉ NaCN và KCN được dùng vào việc khai thác vàng từ quặng.
Phương pháp thường dùng để điều chế muối xianua là dùng cacbon khử cacbonat khi đun nĩng:
Na2CO3 + C + 2NH3 → 2NaCN + 3H2O
Na2CO3 + C + CaCN2 → 2NaCN + CaCO3