Δομή του φθοριούχου καλίου (KF), ιδιότητες και χρήσεις



Το φθοριούχο κάλιο είναι ένα ανόργανο αλογονίδιο που αποτελείται από ένα άλας που σχηματίζεται μεταξύ μετάλλου και αλογόνου. Η χημική του φόρμουλα είναι KF, πράγμα που σημαίνει ότι για κάθε κατιόν+ υπάρχει ένα F- του αντίστοιχου μέρους. Όπως μπορεί να φανεί, οι αλληλεπιδράσεις είναι ηλεκτροστατικές και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν ομοιοπολικοί δεσμοί Κ-Ρ.

Το άλας αυτό χαρακτηρίζεται από εξαιρετική διαλυτότητα στο νερό, έτσι ώστε να σχηματίζει ένυδρες ουσίες, απορροφά την υγρασία και είναι ρευστό. Ως εκ τούτου είναι πολύ εύκολο να παρασκευαστούν υδατικά διαλύματα του, τα οποία χρησιμεύουν ως πηγή φθοριούχων ανιόντων για όλες εκείνες τις συνθέσεις όπου θέλετε να ενσωματωθούν σε κάποια δομή.

Το K kation φαίνεται παραπάνω+ (μωβ σφαίρα) και το ανιόν F- (μπλε σφαίρα). Και τα δύο ιόντα αλληλεπιδρούν προσελκύοντας ο ένας τον άλλον με τις χρεώσεις +1 και -1.

Αν και το KF δεν είναι τόσο επικίνδυνο όσο το HF, το γεγονός ότι έχει «πλήρη ελευθερία» στο ανιόν F-, το μετατρέπει σε τοξικό αλάτι. Γι 'αυτό οι λύσεις της έχουν χρησιμοποιηθεί ως εντομοκτόνα.

Το KI παράγεται με αντίδραση ανθρακικού καλίου με υδροφθορικό οξύ, παράγοντας διφθοριούχο κάλιο (KHF).2) · η οποία με θερμική αποσύνθεση καταλήγει να προκαλεί φθοριούχο κάλιο.

Ευρετήριο

  • 1 Δομή του φθοριούχου καλίου
    • 1.1 Ενυδατών
  • 2 Ιδιότητες
    • 2.1 Μοριακό βάρος
    • 2.2 Φυσική εμφάνιση (χρώμα)
    • 2.3 Γεύση
    • 2.4 Σημείο ζέσης
    • 2.5 Σημείο τήξης
    • 2.6 Διαλυτότητα
    • 2.7 Διαλυτότητα στο νερό
    • 2.8 Πυκνότητα
    • 2.9 Πίεση ατμών
    • 2.10 Αποσύνθεση
    • 2.11 Διαβρωτική δράση
    • 2.12 Σημείο ανάφλεξης
    • 2.13 Πειραματικός δείκτης διάθλασης (ηD)
    • 2.14 Σταθερότητα
  • 3 Χρήσεις
    • 3.1 Ρυθμίστε το pH
    • 3.2 Πηγή φθορίου
    • 3.3 Σύνθεση φθορανθράκων
    • 3.4 Φθορίωση
    • 3.5 Διάφορα
  • 4 Αναφορές

Δομή του φθοριούχου καλίου

Η δομή του φθοριούχου καλίου εμφανίζεται στην άνω εικόνα. Οι μωβ σφαίρες, όπως και στην πρώτη εικόνα, αντιπροσωπεύουν τα κατιόντα+? ενώ οι κιτρινωποί σφαίρες αντιπροσωπεύουν τα ανιόντα F-.

Σημειώστε ότι η διάταξη είναι κυβική και αντιστοιχεί σε μια δομή όπως το αλάτι πετρωμάτων, πολύ παρόμοια με εκείνη του χλωριούχου νατρίου. Όλες οι σφαίρες περιβάλλουν έξι γείτονες, οι οποίοι αποτελούν ένα οκταεδρόν KF6 ή FK6? δηλαδή, κάθε Κ+ περιβάλλεται από έξι F-, και το ίδιο συμβαίνει και αντίστροφα.

Αναφέρθηκε παραπάνω ότι το KF είναι υγροσκοπικό και επομένως απορροφά την υγρασία από το περιβάλλον. Έτσι, η διάταξη που φαίνεται θα αντιστοιχούσε στην άνυδρη μορφή (χωρίς νερό) και όχι στις ένυδρες μορφές της. που απορροφούν τόση ποσότητα νερού που καθίστανται ακόμη και διαλυτά και "τήκονται" (εκχύλιση).

Ενυδατώνει

Οι κρυσταλλικές δομές των ένυδρων μορφών καθίστανται λιγότερο απλές. Γιατί; Επειδή τώρα τα μόρια του νερού παρεμβαίνουν άμεσα στις ρυθμίσεις και αλληλεπιδρούν με τα ιόντα Κ+ και F-. Ορισμένες από τις πιο σταθερές ένυδρες ενώσεις είναι KF · 2H2Ο και ΚΡ · 4Η2Ο.

Και στις δύο ένυδρες μορφές τα προαναφερθέντα οκτάεδρα παραμορφώνονται λόγω των μορίων ύδατος. Αυτό οφείλεται κυρίως σε υδρογόνο γέφυρες μεταξύ των F- και το Η2O (F--HOH). Οι κρυσταλλογραφικές μελέτες έχουν καθορίσει ότι παρά τα δύο αυτά ιόντα εξακολουθούν να διατηρούν τον ίδιο αριθμό γειτόνων.

Ως αποτέλεσμα όλων αυτών, η αρχική κυβική δομή για το άνυδρο φθοριούχο κάλιο μετατρέπεται σε μονοκλινική και ακόμη και ρομβοεδρική διάταξη.

Οι άνυδροι μοιράζονται το ρευστό περιουσιακό στοιχείο, έτσι ώστε οι λευκοί κρύσταλλοι τους, αν παραμείνουν σε επαφή με μια ψυχρή ομίχλη, θα καταστούν υγρά σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Ιδιότητες

Μοριακό βάρος

58,097 g / mol.

Φυσική εμφάνιση (χρώμα)

Λευκοί κυβικοί κρύσταλλοι ή λευκή κρυσταλλική σκόνη.

Γεύση

Οξεία γεύση αλατούχου.

Σημείο ζέσεως

2.741 ºF έως 760 mmHg (1502 ºC). Στην υγρή κατάσταση γίνεται ένας αγωγός ηλεκτρισμού, αν και ανιόντα F μπορεί- δεν συνεργάζονται στον ίδιο βαθμό με την οδήγηση που το K+.

Σημείο τήξης

1.576 ° F. 858 ºC. 1131 Κ (άνυδρο KF). Αυτό είναι ενδεικτικό των ισχυρών ιοντικών δεσμών του.

Διαλυτότητα

Διαλυτό σε HF, αλλά αδιάλυτο σε αλκοόλη. Αυτό δείχνει ότι οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ φθορίου και αλκοολών, F--HOR, δεν ευνοούν τη διαδικασία διαλυτοποίησης εν όψει της διάλυσης του κρυσταλλικού δικτύου.

Διαλυτότητα στο νερό

Άνυδρο 92 g / 100 ml (18 ° C). 102 g / 100 ml (25 ° C). διένυδρου άλατος 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Δηλαδή, καθώς το KF ενυδατώνει, γίνεται πιο διαλυτό στο νερό.

Πυκνότητα

2,48 g / cm3.

Πίεση ατμού

100 kPa (750 mmHg) στους 1.499 ºC.

Αποσύνθεση

Όταν θερμαίνεται σε αποσύνθεση εκπέμπει τοξικό καπνό οξείδιο του καλίου και υδροφθόριο.

Διαβρωτική δράση

Ένα υδατικό διάλυμα διαβρώνει γυαλί και πορσελάνη.

Σημείο ανάφλεξης

Δεν είναι εύφλεκτη ουσία

Πειραματικός δείκτης διάθλασης (ηD)

1,363.

Σταθερότητα

Σταθερό αν προστατεύεται από την υγρασία, διαφορετικά το στερεό θα διαλυθεί. Ασυμβίβαστα με οξέα και ισχυρές βάσεις.

Χρησιμοποιεί

Ρυθμίστε το pH

Υδατικά διαλύματα φθοριούχου καλίου χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εφαρμογές και διαδικασίες. για παράδειγμα, τα διαλύματα KF επιτρέπουν την προσαρμογή του ρΗ στους κατασκευαστές που κατασκευάζονται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων και στα πλυντήρια (το προσεγγίζουν σε τιμή 7).

Πηγή φθορίου

Το φθοριούχο κάλιο είναι μετά το υδροφθόριο, η κύρια πηγή φθορίου. Αυτό το στοιχείο χρησιμοποιείται σε πυρηνικά εργοστάσια και στην παραγωγή ανόργανων και οργανικών ενώσεων, μερικές με χρήσεις όπως η ενσωμάτωσή τους στην οδοντόκρεμα..

Σύνθεση φθορανθράκων

Το φθοριούχο κάλιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη σύνθεση φθοριούχου άνθρακα ή φθοριούχου άνθρακα από χλωροάνθρακα, χρησιμοποιώντας την αντίδραση Finkeistein. Στην αντίδραση αυτή χρησιμοποιούνται αιθυλενογλυκόλη και διμεθυλοσουλφοξείδιο ως διαλύτες.

Φθορίωση

Δεδομένου ότι είναι μια πηγή φθορίου όπου διαλύεται σε νερό, σύνθετα φθοριούχα μπορούν να συντίθενται από τα διαλύματά του. δηλαδή, ενσωματώνουν ένα F- στις δομές. Ένα παράδειγμα λαμβάνεται στην ακόλουθη χημική εξίσωση:

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

Στη συνέχεια το μεικτό φθορίδιο του KMnF καθιζάνει3. Έτσι, ο F μπορεί να προστεθεί- έτσι ώστε να αποτελεί μέρος ενός σύνθετου μεταλλικού αλατιού. Εκτός από το μαγγάνιο, φθορίδια από άλλα μέταλλα μπορούν να κατακρημνιστούν: KCoF3, KFeF3, KNiF3, KCuF3 και KZnF3.

Παρομοίως, το φθόριο μπορεί να ενσωματωθεί ομοιοπολικά σε έναν αρωματικό δακτύλιο, συνθέτοντας οργανοφθοριωμένα.

Διάφορα

Το KF χρησιμοποιείται ως ενδιάμεσο ή ως πρώτη ύλη για τη σύνθεση ενώσεων που χρησιμοποιούνται κυρίως σε αγροχημικά προϊόντα ή προϊόντα φυτοφαρμάκων.

Επιπλέον, χρησιμοποιείται ως παράγοντας ροής για συγκόλληση και χάραξη γυαλιού. δηλαδή το υδατικό διάλυμα του τρώει την επιφάνεια του γυαλιού και, σε ένα καλούπι, εκτυπώνει το επιθυμητό τελείωμα.

Αναφορές

  1. Chemical Book. (2017). Φθοριούχο κάλιο. Ανακτήθηκε από: chembook.com
  2. PubChem. (2019). Φθοριούχο κάλιο. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Τ. Η. Anderson και Ε. Ο. Lincafelte. (1951). Η δομή του διένυδρου φθοριούχου καλίου. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2015). Φθοριούχο κάλιο. ChemSpider Ανακτήθηκε από: chemspider.com
  5. Maquimex (s.f.). Φθοριούχο κάλιο. Ανακτήθηκε από: maquimex.com