Kalio fluorido (KF) struktūra, savybės ir panaudojimas



The kalio fluoridas yra neorganinis halogenidas, susidedantis iš druskos, sudarytos tarp metalo ir halogeno. Jo cheminė formulė yra KF, o tai reiškia, kad kiekvienam K katijonui+ yra F- kolega. Kaip matyti, sąveika yra elektrostatinė, todėl nėra kovalentinių ryšių K-F.

Ši druska pasižymi ypatingu tirpumu vandenyje, todėl susidaro hidratai, sugeria drėgmę ir yra drėgnas. Todėl labai lengva paruošti jo vandeninius tirpalus, kurie tarnauja kaip fluoro anijonų šaltinis visoms toms sintezėms, kuriose norite ją įtraukti į tam tikrą struktūrą.

Kationas rodomas aukščiau+ (purpurinė sfera) ir anijonas F- (mėlyna sfera). Abu jonai sąveikauja vieni kitus traukdami savo mokesčiais +1 ir -1.

Nors KF nėra toks pavojingas kaip HF, tai, kad ji turi „visišką laisvę“ su anijonu F-, jis paverčia jį toksiška druska. Štai kodėl jo tirpalai buvo naudojami kaip insekticidai.

KI yra gaunamas reaguojant kalio karbonatui su hidrofluorūgštimi, gaminant kalio bifluoridą (KHF).2); kuris terminiu skilimu sukelia kalio fluoridą.

Indeksas

  • 1 Kalio fluorido struktūra
    • 1.1 Hidratuoja
  • 2 Ypatybės
    • 2.1 Molekulinė masė
    • 2.2 Fizinė išvaizda (spalva)
    • 2.3 Skonis
    • 2.4 Virimo temperatūra
    • 2.5 Lydymosi temperatūra
    • 2.6 Tirpumas
    • 2.7 Tirpumas vandenyje
    • 2.8 Tankis
    • 2.9 Garų slėgis
    • 2.10 Skilimas
    • 2.11 Korozinis poveikis
    • 2.12 Pliūpsnio temperatūra
    • 2.13 Eksperimentinis lūžio rodiklis (ηD)
    • 2.14 Stabilumas
  • 3 Naudojimas
    • 3.1 Nustatykite pH
    • 3.2 Fluoro šaltinis
    • 3.3. Fluorintų angliavandenilių sintezė
    • 3.4 Fluoravimas
    • 3.5 Įvairūs
  • 4 Nuorodos

Kalio fluorido struktūra

Kalio fluorido struktūra rodoma viršutiniame paveikslėlyje. Purpurinės sferos, kaip ir pirmame paveikslėlyje, vaizduoja K katijonus+; o gelsvos spalvos sferos yra F anijonai-.

Atkreipkite dėmesį, kad susitarimas yra kubinis ir atitinka tokią struktūrą kaip akmens druska, labai panašus į natrio chlorido struktūrą. Visus rutulius supa šeši kaimynai, kurie sudaro KF oktaedrą6 arba FK6; tai yra kiekvienas K+ yra apsuptas šešių F-, taip pat atsitinka ir atvirkščiai.

Pirmiau minėta, kad KF yra higroskopinis ir todėl sugeria drėgmę iš aplinkos. Taigi, pateiktas išdėstymas atitiktų bevandenę formą (be vandens), o ne jo hidratus; kurie absorbuoja tiek daug vandens, kad netgi tampa tirpūs ir „išlydantys“ (deliquescence).

Hidratuoja

Kristalinės hidratų struktūros tampa mažiau paprastos. Kodėl? Nes dabar vandens molekulės tiesiogiai įsikiša į susitarimus ir sąveikauja su K jonais+ ir F-. Kai kurie iš stabiliausių hidratų yra KF 2H2O ir KF · 4H2O.

Abiejuose hidratuose minėti oktaedrai deformuojami dėl vandens molekulių. Tai daugiausia susiję su vandenilio tiltais tarp F- ir H2O (F--HOH). Kristalografiniai tyrimai parodė, kad nepaisant to, du jonai vis dar išlaiko tą patį kaimynų skaičių.

Dėl to pradinė bevandenio kalio fluorido kubinė struktūra transformuojasi į monoklininę ir net rombo katedrą..

Bevandeniai dalijasi skalbimo savybes, todėl jų balti kristalai, jei lieka liestis su šaltu rūku, per trumpą laiką taptų vandeningi.

Savybės

Molekulinė masė

58,097 g / mol.

Fizinė išvaizda (spalva)

Balti kubiniai kristalai arba balti kristaliniai milteliai.

Skonis

Ūmus druskos skonis.

Virimo temperatūra

2,741 ° F iki 760 mmHg (1502 ° C). Skystoje būsenoje jis tampa elektros laidininku, nors F anijonai gali būti- nedalyvaukite tokio pat laipsnio kaip K+.

Lydymosi temperatūra

1,576 ° F; 858 ° C; 1131 K (bevandenis KF). Tai rodo jos stipriąsias jonų jungtis.

Tirpumas

Tirpsta HF, bet netirpsta alkoholyje. Tai rodo, kad vandenilio jungtys tarp fluorido ir alkoholių, F--HOR, nepalengvina tirpinimo proceso, kai tirpsta jo kristalinis tinklas.

Tirpumas vandenyje

Bevandenis 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihidratas 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Tai reiškia, kad KF hidratais jis tampa labiau tirpus vandenyje.

Tankis

2,48 g / cm3.

Garų slėgis

100 kPa (750 mmHg) esant 1499 ° C.

Skilimas

Šildant iki skilimo jis išskiria toksišką kalio oksido ir vandenilio fluorido dūmus.

Ėsdinantis poveikis

Vandeninis tirpalas korozuoja stiklą ir porcelianą.

Pliūpsnio temperatūra

Tai nėra degi medžiaga

Eksperimentinis lūžio rodiklis (ηD)

1,363.

Stabilumas

Stabili, jei ji yra apsaugota nuo drėgmės, kitaip kieta medžiaga ištirps. Nesuderinama su rūgštimis ir stipriomis bazėmis.

Naudojimas

Nustatykite pH

Vandeniniai kalio fluorido tirpalai naudojami pramonėje ir procesuose; pavyzdžiui, KF sprendimai leidžia reguliuoti tekstilės gamyklose ir skalbyklose pagamintų gaminių pH (jie prilygsta 7 vertėms).

Fluoro šaltinis

Kalio fluoridas yra po fluoro, kuris yra pagrindinis fluoro šaltinis. Šis elementas naudojamas branduolinėse jėgainėse ir neorganinių bei organinių junginių gamyboje, kai kurie jų naudoja, pvz., Jų panaudojimas dantų pasta..

Fluorinių angliavandenilių sintezė

Kalio fluoridas gali būti naudojamas fluoro anglies arba fluoro angliavandenilių sintezei iš chloro anglies, naudojant Finkeisteino reakciją. Šioje reakcijoje kaip tirpikliai naudojami etilenglikolis ir dimetilsulfoksidas.

Fluoravimas

Kadangi jis yra fluoro šaltinis, kuriame jis ištirpinamas vandenyje, kompleksiniai fluoridai gali būti sintezuojami iš jo tirpalų; tai yra, jie turi F- struktūroms. Pavyzdys pateiktas tokiomis cheminėmis lygtimis:

MnBr2(ac) + 3KF (ac) => KMnF3(s) + 2KBr (ac)

Tada susimaišo KMnF mišinys3. Taigi galima pridėti F- taip, kad ji būtų sudėtinės metalo druskos dalis. Be mangano, galima nusodinti kitų metalų fluoridus: KCoF3, KFeF3, KNiF3, KCuF3 ir KZnF3.

Taip pat fluoras gali būti kovalentiškai įtrauktas į aromatinį žiedą, susintetinantis organinius fluorintus.

Įvairūs

KF naudojamas kaip tarpinė arba žaliava junginių, naudojamų daugiausia agrocheminiuose ar pesticidiniuose produktuose, sintezei.

Be to, jis naudojamas kaip suvirinimo ir stiklo graviravimo agentas; tai yra, jo vandeninis tirpalas valgo stiklo paviršių, o ant pelėsiai išspausdina norimą apdailą.

Nuorodos

  1. Cheminė knyga. (2017). Kalio fluoridas. Gauta iš: chemicalbook.com
  2. PubChem. (2019). Kalio fluoridas. Gauta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. T. H. Anderson ir E. C. Lincafelte. (1951). Kalio fluorido dihidrato struktūra. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Karališkoji chemijos draugija. (2015). Kalio fluoridas. ChemSpider Gauta iš: chemspider.com
  5. Maquimex (s.f.). Kalio fluoridas. Gauta iš: maquimex.com