Tiocianato: formação, estrutura, tipos, usos - Ciência - 2023

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o tiocianato é um ânion inorgânico cuja fórmula é SCN^–. É o que se conhece como pseudo-halogeneto, pois seu comportamento químico se assemelha ao dos haletos, ou seja, flúor, cloreto, etc. Também é conhecido pelo nome de rodanida, embora seja usado com menos frequência.

O tiocianato é uma espécie curiosa, pois se posiciona na fronteira entre a química orgânica e a inorgânica. É perfeitamente parte de compostos orgânicos e inorgânicos, apenas variando a forma como se liga ou interage. Este pseudo-halogeneto tem uma forte ligação bioquímica com os íons cianeto e seu metabolismo.

Na imagem acima há uma representação do SCN^– usando um modelo de espaço completo. A esfera amarela corresponde ao átomo de enxofre, enquanto as pretas e azuis são os átomos de carbono e nitrogênio, respectivamente. O tiocianato tem um irmão oxigenado: cianato, OCN^–, em que o átomo de enxofre é substituído por um átomo de oxigênio.

O tiocianato de potássio, KSCN, é um dos exemplos mais representativos deste pseudo-halogeneto. Por outro lado, na química orgânica existem tiocianatos cujas fórmulas gerais passam a ser RSCN, como o tiocianato de metila, CH₃SCN.

Treinamento

Reação entre cianeto e enxofre

A fórmula SCN^– permite que você veja rapidamente que sua síntese é baseada na reação do cianeto, CN^–, com uma espécie que doa os átomos de enxofre. Na verdade, o cianeto pode reagir com enxofre elementar, S₈, ou com os ânions tiossulfato, S₂OU₃^2- para produzir o tiocianato:

8 CN⁻ + S₈ → 8 SCN⁻

CN⁻ + S₂OU₃^2- → SCN⁻ + S₂OU₃^2-

No entanto, a segunda reação é catalisada por um sistema enzimático composto por tiossulfato de enxofre transferases. Nosso corpo possui essas enzimas e, portanto, somos capazes de metabolizar os cianetos que vêm dos cianoglicosídeos (carboidratos que possuem o grupo CN). Desta forma, o corpo se livra do CN prejudicial^–, que interferem nos processos de respiração celular.

Os tiocianatos são encontrados dissolvidos na saliva e, em menor grau, no plasma. Seus níveis de concentração revelam como os indivíduos estão expostos aos cianetos, seja pela ingestão excessiva de alimentos que os contenham em sua forma natural (nozes, amêndoas, legumes, sementes de linhaça, etc.), ou pela inalação prolongada da fumaça do cigarros e tabacos.

Neutralização do ácido tiociânico

O SCN^– Pode ser obtido neutralizando sua forma ácida: ácido tiociânico, HSCN ou ácido isotiociânico, HNCS. Dependendo da base usada, também será obtido um sal tiocianato.

Estrutura

Links

A imagem acima mostra como a carga negativa do SCN é distribuída^–. Observe que todos os átomos têm hibridização sp², então eles estão na mesma linha.

O par de elétrons pode estar localizado no átomo de nitrogênio ou no átomo de enxofre. Esse fato explica uma característica importante do tiocianato: é um ligante bidentado, ou seja, capaz de se ligar de duas maneiras diferentes.

Isomeria

Isomeria de ligação está presente em compostos de tiocianato. Como pode ser visto na imagem acima, o SCN^– Ele pode ser ligado a um anel benzeno ou grupo fenil por meio de seu átomo de enxofre ou do átomo de nitrogênio. Quando se liga ao S, é denominado tiocianato; enquanto quando se liga ao N, é denominado isotiocianato.

Observe como o –SCN ou –NCS se parece com fragmentos lineares. Esta geometria linear permanece inalterada em tiocianatos orgânicos e inorgânicos.

A ligação –NCS é mais forte do que a ligação –SCN, pois o nitrogênio, sendo menor, concentra melhor a carga negativa do par de elétrons com o qual formará a ligação covalente.

Interações

Ânions SCN^– eles não podem interagir uns com os outros por causa das repulsões eletrostáticas. Portanto, eles precisam de cátions para que possam interagir eletrostaticamente e, assim, "construir" um cristal. Os tiocianatos inorgânicos são compostos essencialmente iônicos.

Enquanto isso, para tiocianatos orgânicos, suas interações são baseadas nas forças de Van der Waals; especialmente aqueles do tipo dipolo-dipolo. O grupo SCN, embora ligado, é polar e, portanto, contribui para um aumento na polaridade do composto. Obviamente, as interações dipolo-dipolo são mais fracas do que as atrações iônicas, presentes, por exemplo, em KSCN (K⁺SCN^–).

Tiocianatos orgânicos

Os tiocianatos orgânicos são representados pela fórmula RSCN. Por outro lado, tendo isomerismo de ligação, também temos os isotiocianatos, RNCS.

Assim, é suficiente substituir R por alquil ou fragmentos moleculares aromáticos para obter vários compostos. Por exemplo, o CH₃CH₂SCN é tiocianato de etila. Na seção anterior, R foi substituído por um anel de benzeno, para obter tiocianato de fenil, C₆H₅SCN ou φ-SCN.

Tiocianatos inorgânicos

Os tiocianatos inorgânicos são considerados sais do ácido tiociânico, HSCN, e podem ser representados como MSCN, onde M é um cátion metálico ou o cátion amônio. Assim, temos por exemplo:

-NaSCN, tiocianato de sódio

-NH₄SCN, tiocianato de amônio

-Fe (SCN)_3,tiocianato férrico

Muitos tiocianatos inorgânicos são sais sólidos incolores.

Por outro lado, também temos os complexos de tiocianato em solução. Por exemplo, uma solução aquosa contendo íons Fe³⁺ irá complexar com íons SCN^– para formar [Fe (NCS) (H₂OU)₅]²⁺, que é de cor vermelho sangue.

Da mesma forma, o SNA^– é capaz de complexar com outros cátions metálicos, como Co²⁺, Cu²⁺ e você⁴⁺, cada um criando uma cor complexa.

Formulários

Ânion SCN^– É usado para determinações fotométricas de metais em soluções aquosas. Este método baseia-se precisamente na medição das absorbâncias dos complexos coloridos de tiocianatos com metais.

Fora desse uso específico, os outros são tão variados quanto os tiocianatos existentes.

Os tiocianatos orgânicos são usados principalmente como blocos de construção para a síntese de compostos de enxofre usados na medicina.

Em contraste, os tiocianatos inorgânicos com colorações são usados para a indústria têxtil ou como aditivos para tintas para barcos. Além disso, por serem bons doadores de íons SCN^–, são necessários para a produção de inseticidas e fungicidas.

Dos tiocianatos, os mais populares são NaSCN e KSCN, ambos em alta demanda nas indústrias de medicamentos, construção, eletrônicos e agroquímicos.

Referências

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