Cyanure d'hydrogène - Définition

Préparation et synthèse

Le cyanure d'hydrogène est produit en grande quantité par deux procédés :

• Dans le procédé Degussa, qui fut utilisé pour fabriquer le Zyklon B à destination des camps d'extermination nazis, l'ammoniac et le méthane réagissent à 1 200 °C sur un catalyseur de platine.

CH₄ + NH₃ → HCN + 3 H₂

Cette réaction est semblable à celle du méthane et de l'eau pour former CO et H₂ (procédé dit du gaz à l'eau).

• Dans le Procédé Andrussow, on ajoute de l'oxygène :

CH₄ + NH₃ + 1,5 O₂ → HCN + 3 H₂O

Cette réaction se produit sur un catalyseur constitué de fils en alliage Platine / Rhodium (généralement 90/10%) à une température d'environ 1100°C

• Le Procédé Shawinigan est assez semblable aux précédents mais utilise des coupes d'hydrocarbures avec comme principal composant le propane:

C₃H₈ + 3 NH₃ → 3 HCN + 7 H₂

La réaction a lieu dans un lit fluidisé avec des particules de coke à une température supérieure à 1 300 °C. Aucun catalyseur n'est nécessaire.

• Au laboratoire, de petites quantités d'HCN sont produites par action d'acide sur un cyanure alcalin.

H⁺ + NaCN → HCN + Na⁺

Cette réaction est la source d'empoisonnements accidentels.

Sources naturelles

Extrêmement toxique, l'acide cyanhydrique est produit naturellement par certains végétaux, et peut être trouvé notamment dans les amandes amères, les noyaux de pêche (et plus généralement les noyaux des fruits du genre Prunus), de nèfles, les feuilles de cerisier (Prunus avium) et de laurier-cerise (Prunus laurocerasus), le sorgho (jeune plante et graines non mûres) le sureau hièble. Il intervient aussi dans l’arôme des cerises (comme le benzaldéhyde).

Il est présent dans les cyanohydrines comme les mandelonitriles, et peut en être extrait par voie chimique. Certains millepattes dégagent du cyanure d'hydrogène comme mécanisme de défense. Il est contenu dans les gaz d'échappement des véhicules à combustion interne, dans la fumée de tabac et dans la fumée de combustion de certaines matières plastiques contenant de l'azote.

Réactions

HCN + R-CO-R' (cétone ou aldéhyde) → R-C(OH)(CN)-R' (cyanhydrine)

Le cyanure d'hydrogène brûle dans l'air en donnant de l'eau, du dioxyde de carbone et de l'azote.

Propriétés

Propriétés physiques

Le cyanure d'hydrogène se présente, à l'état pur, sous la forme d'un liquide incolore très volatile, ou d'un gaz incolore exhalant une odeur caractéristique d'amandes amères. Il bout à 26 °C.

Il est miscible en toutes proportions avec l'eau et l'éthanol, soluble dans l'oxyde de diéthyle (éther).

Le cyanure d'hydrogène gazeux dans l'air est explosif à partir d'une concentration de 56 000 ppm (5,6 %).

Propriétés chimiques

Le cyanure d'hydrogène pur est stable.

Moins pur, comme il est commercialisé, et s'il n'est pas stabilisé, il polymérise en donnant un dépôt brun. Ce processus, exothermique et autocatalytique, s'accélère en présence d'eau et de produits à réaction alcaline, et peut ainsi conduire à une réaction explosive. Le stabilisant le plus fréquent est l'acide phosphorique, employé dans des proportions de 50 à 100 ppm.

Le cyanure d'hydrogène est faiblement acide et produit des ions cyanure CN- en solution aqueuse. Les sels de l'acide cyanhydrique sont appelés cyanures.

Utilisations

Le cyanure d'hydrogène est utilisé pour la fabrication :

• de fumigateurs, de pesticides ;
• de nitriles et de résines monomères (l'acrylonitrile, notamment, est utilisé pour la fabrication des fibres acryliques, de matières plastiques

Le cyanure d'hydrogène a aussi été utilisé dans la fabrication du Zyklon-B durant la seconde guerre mondiale dans le but de tuer les prisonniers des camps de concentration.