Cianogênio

Cianogênio Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC	Etanodinitrila
Outros nomes	Cyanogênio Nitreto de carbono Diciano Dicianogênio Nitriloacetonitrila Dinitrila do ácido oxálico Oxalodinitrila
Identificadores
Número CAS	460-19-5
Número EINECS	207-306-5
Número RTECS	GT1925000
Propriedades
Fórmula molecular	C2N2
Massa molar	52.04 g/mol
Densidade	0.95 g/cm^3 (líquido, −21 °C)
Ponto de fusão	−28 °C
Ponto de ebulição	−21 °C
Solubilidade em água	450 ml/100 ml (20 °C)
Riscos associados
MSDS	ICSC 1390
Classificação UE	Inflamável (F) Tóxico (T) Perigoso para o meio ambiente (N)
Índice UE	608-011-00-8
NFPA 704	4 4 1
Frases R	R11, R23, R35
Frases S	S1/2, S23, S45, S60, S61
Ponto de fulgor	Gás inflamável
Limites de explosividade	6.6–42.6%
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions	Etilenodiamina
Compostos relacionados	Cianeto de hidrogênio Fluoreto de cianogênio Cloreto de cianogênio Brometo de cianogênio
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Cianogênio^[1][2], ou CC (código militar) é o composto químico com a fórmula (CN)₂. É uma molécula pseudo-halogênia. As moléculas de cianogênio consistem em dois grupos CN- análogos às moléculas halógenas diatômicas, como Cl₂, mas muito menos oxidantes. Os dois grupos ciano estão ligados entre si pelos átomos de carbono: N≡C-C≡N, embora outros isômeros tenham sido detectados. Certos derivados do cianogênio também são chamados de "cianogênio", embora contenham apenas um grupo CN. Por exemplo, o brometo de cianogênio tem a fórmula NCBr. O cianogênio é o anidrido da oxamida, obtido perante desidratação desta a altas temperaturas, embora a oxamida seja fabricada a partir de cianogênio por hidrólise.

O cianogênio é um gás incolor com odor irritante de amêndoas. Congela a -28 °C e ferve a -20,7 °C. Enviado como um líquido confinado sob sua pressão de vapor. O gás é mais pesado que o ar e uma chama pode viajar de volta para a fonte de vazamento com muita facilidade. A exposição prolongada ao fogo ou ao calor intenso pode fazer com que os recipientes se rompam violentamente e vazam como foguetes. Usado para fazer outros produtos químicos, como fumegante e como propulsor de foguete.^[3]

Usado como arma química da classe dos agentes sanguíneos. É um potente veneno a vários seres vivos, em especial, aos humanos, neste caso, devido à habilidade dos íons Cianeto em se combinar com o ferro da hemoglobina, bloqueando a recepção do oxigênio pelo sangue, matando a pessoa exposta por sufocamento.

É pouco persistente em ambiente aberto, por se decompor com a umidade, produzindo Oxamida, porém, é muito persistente em ambientes fechados podendo ficar semanas no local. Cianogênio polimeriza para o paracianogênio, quando aquecido a 500 graus Celsius, em recipiente que suporte altas pressões. Cianogênio é utilizado em mistura com Cianeto de hidrogênio para obter um agente mais ativo. Ambos são utilizados para produzir um agente também de sangue.

É decomposto em reação com enxofre, produzindo Sulfeto de dicianeto, tóxico, porém, não volátil. É neutralizado em reação com a água, produzindo um agente pouco tóxico, a oxamida. É neutralizado, de forma pouco segura, por meio de sua combustão ( tende a explodir). É modernamente solúvel em água, absorvido por ela para gerar oxamida, oxamida é hidrolisada em amônia e ácido oxalico, com posterior reação de ambos para obtenção de oxalato de amônio. Em certos ambientes, oxalato de amônio tende a reagir com amônia para gerar novamente Cianogênio e Hidróxido de amônio.

É obtido na lavagem de Tabun, usando Peróxido.

Preparação

O cianogênio é obtido perante desidratação da oxamida a altas temperaturas na presença de desidratantes.

  ${\displaystyle {\ce {OHC(O)C(O)OH + 2 NH3-> NCCN + 4 H2O}}}$

Cianogênio é historicamente obtido perante oxidação parcial do AC pelo ar atmosférico ou algum oxidante.

${\displaystyle {\ce {2 H+ + 2 CN- + [O] -> H2O + 1/2 NCCN}}}$

Cianogênio é geralmente obtido perante reação de sais de Cianeto com certas quantidades de Halogênios, como a reação de Cianeto de sódio misturado em uma solução alcoólica de Etanol perante borbulho de Cloro gasoso.

${\displaystyle {\ce {0,5 Cl2 + 2 NaCN -> 2 NaCl + 0,5 NCCN}}}$

É obtido para uso militar perante reação de Nitrato de cobre com Cianeto de hidrogênio com direta destilação do Cianogênio aéreo.^[4]

${\displaystyle {\ce {Cu(NO3)2 + 1/2 O2 + 2 HCN -> Cu(NO3)2 + H2O + NCCN}}}$

Não é obrigatório o uso de Cianeto de hidrogênio, sendo usado Cianeto de sódio ou Potássio.

${\displaystyle {\ce {2 CuSO4 + 4 KCN -> (CN)2 + 2 CuCN + 2 K2SO4}}}$

A equação sem uso do AC é igual para o Nitrato de cobre (II).

${\displaystyle {\ce {2 Cu(NO3)2 + 4 KCN -> (CN)2 + 2 CuCN + 4 KNO3}}}$

É preparado perante decomposição termal de sais de Cianeto bivalentes, como o Cianeto de mercúrio.

${\displaystyle {\ce {2 Hg(CN)2 -> (CN)2 + Hg2(CN)2}}}$

Um dos processos mais simples e notórios para a síntese e disseminação de CA é por meio da preparação da serpente de faraó, reação na qual consiste na combustão do Tiocianato de mercúrio e derivados perante atmosfera sem Oxigênio para originar o Nitreto de carbono (C3N4), Sulfeto de mercúrio e Disulfeto de carbono.

${\displaystyle {\ce {4Hg(SCN)2 -> 4HgS + 2CS2 + 2C3N4}}}$

A Serpente é diretamente colocada em propelentes térmicos para ser decomposta e originar Cianogênio e Gás nitrogênio. Este processo de obtenção é simples e tende a ser seguro pois origina gás inerte não deixando o Cianogênio reagir com o Oxigênio do ar.^[5]

${\displaystyle {\ce {2C3N4 -> 3(CN)2 + N2}}}$

Exposição e sintomas

A exposição ao CC é similar a outros agentes de Cianeto e causa principalmente dor de cabeça, confusão, ansiedade, tonturas, fraqueza, mal-estar e perda de consciência. Efeitos cardiovasculares: palpitações. Efeitos respiratórios: irritação do tracto respiratório, dificuldade em respirar ou falta de ar (dispnéia) e aumento transitório na taxa e profundidade da respiração (hiperpneia), náuseas e ânsias de vômitos (emese) pupilas dilatadas, inflamação da superfície do olho e cegueira temporária, os efeitos mais graves pela exposição são, coma, convulsões e pupilas dilatadas (midríase). Efeitos cardiovasculares: choque, ritmos cardíacos anormais ou desordenados (arritmias), pressão arterial extremamente baixa e parada cardíaca. Efeitos respiratórios: anormalmente rápido seguido de respirações anormalmente lentas; acumulação de líquido nos pulmões (edema pulmonar); e parada respiratória. Os órgãos mais suscetíveis ao cianeto são o sistema nervoso central (SNC) e o coração. A maioria dos efeitos clínicos são de origem CNS e não são específicos. 

Aproximadamente 15 segundos após a inalação de uma alta concentração de cianeto, há uma hiperpneia transitória, seguida dentro de 15 a 30 segundos pelo aparecimento de convulsões. A atividade respiratória para dois a três minutos depois, e a atividade cardíaca cessa alguns minutos depois, ou aproximadamente seis a oito minutos após a exposição.

O início e a progressão dos sinais e sintomas após a ingestão de cianeto ou após a inalação de uma menor concentração de vapor são mais lentos. Os primeiros efeitos podem não ocorrer até vários minutos após a exposição, e o curso do tempo desses efeitos depende da quantidade absorvida e da taxa de absorção. A hiperpneia transitória inicial pode ser seguida por sentimentos de ansiedade ou apreensão, agitação, vertigem, sensação de fraqueza, náuseas com ou sem vômitos e tremores musculares. Mais tarde, a consciência é perdida, a diminuição da respiração na taxa e profundidade, e convêm convulsões, apnéias e disritmias cardíacas e paralisação. Como esta cascata de eventos é prolongada, é possível o diagnóstico e o tratamento bem-sucedido.  

Os efeitos do cloreto de cianogénio incluem os descritos para o cianeto de hidrogênio. O cloreto de cianogênio também é semelhante aos agentes anti-motim causando irritação nos olhos, nariz e vias aéreas, além de lacrimejamento marcado, rinorréia e broncosecreções, Brometo de cianogênio possui uma ação irritante muito mais potente e pode ser facilmente interpretado como agente antimotim. O agente em contato com os sais presentes na água dos tecidos tende a reagir rapidamente para formar sais tóxicos como Cianeto de sódio e Cianeto de ureia, os efeitos, metabolismo e toxicidade são similares entre agentes de Cianeto.  O agente em contato com os sais presentes na água dos tecidos tende a reagir rapidamente para formar sais tóxicos como Cianeto de sódio e Cianeto de ureia.

Toxicidade

Cianogênio mata com 1200 miligramas por reações alérgicas em 10 minutos por meio da inalação. 140 miligramas é a dose letal por inalação, podendo matar já com 50 miligramas. 5 miligramas inaladas, ou em contato com os tecidos, já causam irritação e reações alérgicas no local atingido. 25 miligramas já causam efeitos sistêmicos e possível morte.^[6][7]

Uso em combate

Utilizam-se misturas de agentes sanguíneos com Cianogênio e Brometo de cianogênio dando origem a um liquido volátil (10% de CC e 90% BC), é disseminado por explosivos, granadas pirotécnicas, aquecedores, pulverizadores, umidificadores e são dissolvidos em Hidrocarbonetos di-halogenado como o Diclorometano, clorofórmio e Tetracloreto de carbono, em hidrocarbonetos como a mistura GLP, Pentanos, Hexanos e etc. Em operações militares não se utiliza solventes, pois CA tende a ficar gasoso facilmente, mas CA é utilizado também solução com solventes para aumentar seu ponto de ebulição, comumente com seu solvente de síntese, Tetracloreto de carbono, Etanol e Éter etílico, é disseminado de forma térmica perante aquecimento do Nitreto de carbono (Serpente de faraó).^[8]

Referências

1. «TOXNET». toxnet.nlm.nih.gov (em inglês). Consultado em 24 de abril de 2018 
2. «The Preparatory Manual of Chemical Warfare Agents Third Edition». www.uvkchem.com. Consultado em 24 de abril de 2018 
3. GOV, NOAA Office of Response and Restoration, US. «CYANOGEN | CAMEO Chemicals | NOAA». cameochemicals.noaa.gov. Consultado em 24 de abril de 2018 
4. Ledgard, Jared (2006). A Laboratory History of Chemical Warfare Agents (em inglês). Place of publication not identified; Raleigh, N.C.: Jared Ledgard. ISBN 9780615136455 
5. Davis, Tenney L. (junho de 1940). «Pyrotechnic snakes». Journal of Chemical Education (em inglês). 17 (6). 268 páginas. ISSN 0021-9584. doi:10.1021/ed017p268 
6. «RTECS:GT1925000 - Cyanogen (C2N2) - The Registry of Toxic Effects of Chemical Substances | CDC/NIOSH». www.cdc.gov (em inglês). Consultado em 24 de abril de 2018 
7. «Chemical Sampling Information | Cyanogen | Occupational Safety and Health Administration». www.osha.gov (em inglês). Consultado em 24 de abril de 2018 
8. «MANUAL PREPARATÓRIO PARA GUERRA QUÍMICA.pdf» (PDF). MediaFire (em inglês). Consultado em 24 de abril de 2018 ^{[ligação inativa]}