Struktura, vlastnosti a použití fluoridu draselného (KF)



fluorid draselný "Anorganický halogenid" je anorganický halogenid, který sestává ze soli vytvořené mezi kovem a halogenem. Jeho chemický vzorec je KF, což znamená, že pro každý K kation+ tam je F- protějšku. Jak je vidět, interakce jsou elektrostatické a v důsledku toho neexistují žádné kovalentní vazby K-F.

Tato sůl se vyznačuje extrémní rozpustností ve vodě, takže tvoří hydráty, absorbuje vlhkost a je delikvizující. Proto je velmi snadné připravit z nich vodné roztoky, které slouží jako zdroj fluoridových aniontů pro všechny ty syntézy, do kterých je chcete začlenit do nějaké struktury.

Kation je uveden výše+ (fialová koule) a anion F- (modrá koule). Oba ionty se vzájemně přitahují svými náboji +1 a -1.

Ačkoli KF není tak nebezpečný jako HF, skutečnost, že má "úplnou svobodu" vůči anionu F-, přemění ji na jedovatou sůl. Proto jsou jeho roztoky používány jako insekticidy.

KI se vyrábí reakcí uhličitanu draselného s kyselinou fluorovodíkovou za vzniku bifluoridu draselného (KHF).2); které termickým rozkladem způsobují fluorid draselný.

Index

  • 1 Struktura fluoridu draselného
    • 1.1 Hydráty
  • 2 Vlastnosti
    • 2.1 Molekulová hmotnost
    • 2.2 Fyzický vzhled (barva)
    • 2.3 Chuť
    • 2.4 Bod varu
    • 2.5 Teplota tání
    • 2.6 Rozpustnost
    • 2.7 Rozpustnost ve vodě
    • 2.8 Hustota
    • 2.9 Tlak par
    • 2.10 Rozklad
    • 2.11 Korozivní působení
    • 2.12 Bod vzplanutí
    • 2.13 Experimentální index lomu (ηD)
    • 2.14 Stabilita
  • 3 Použití
    • 3.1 Upravte pH
    • 3.2 Zdroj fluorů
    • 3.3 Syntéza fluorovaných uhlovodíků
    • 3.4 Fluorace
    • 3.5 Různé
  • 4 Odkazy

Struktura fluoridu draselného

Struktura fluoridu draselného je znázorněna na horním obrázku. Fialové koule, stejně jako na prvním obrázku, představují K-kationty+; zatímco nažloutlé kuličky představují anionty F-.

Všimněte si, že uspořádání je krychlové a odpovídá struktuře, jako je kamenná sůl, velmi podobná struktuře chloridu sodného. Všechny koule jsou obklopeny šesti sousedy, kteří tvoří KF oktaedron6 nebo FK6; to znamená, že každá K+ je obklopen šesti F-, a totéž se děje i naopak.

Bylo zmíněno, že KF je hygroskopický, a proto absorbuje vlhkost z prostředí. Znázorněné uspořádání by tedy odpovídalo bezvodé formě (bez vody) a ne jejím hydrátům; které absorbují tolik vody, že se dokonce stanou rozpustnými a "roztaví" (deliquescence).

Hydráty

Krystalické struktury hydrátů se stávají méně jednoduchými. Proč? Protože nyní molekuly vody zasahují přímo do uspořádání a interagují s ionty K+ a F-. Některé z nejstabilnějších hydrátů jsou KF 2H2O a KF · 4H2O.

U obou hydrátů se výše uvedené oktaedrony deformují díky molekulám vody. Toto je hlavně kvůli vodíkovým mostům mezi F- a H2O (F--HOH). Krystalografické studie zjistily, že i přes tyto dva ionty stále udržuje stejný počet sousedů.

Výsledkem tohoto všeho je, že původní krychlová struktura bezvodého fluoridu draselného se transformuje na monoklinické a dokonce rhombohedrální uspořádání..

Bezvodý podíl na rozplývavé vlastnosti, takže jejich bílé krystaly, pokud zůstanou v kontaktu se studenou mlhou, by se v krátkém čase staly vodnatými.

Vlastnosti

Molekulová hmotnost

58,097 g / mol.

Fyzický vzhled (barva)

Bílé kubické krystaly nebo bílý krystalický rozptylující prášek.

Chuť

Akutní slaná chuť.

Bod varu

2.741 ° F až 760 mmHg (1502 ° C). V kapalném stavu se stává vodičem elektřiny, i když anionty F mohou- nespolupracují ve stejné míře s řízením, které K+.

Teplota tání

1,576 ° F; 858 ° C; 1131 K (bezvodý KF). To svědčí o jeho silných iontových vazbách.

Rozpustnost

Rozpustný v HF, ale nerozpustný v lihu 96%. To ukazuje, že vodíkové vazby mezi fluoridem a alkoholy, F--HOR, nepodporují proces rozpouštění tváří v tvář rozpouštění jeho krystalické sítě.

Rozpustnost ve vodě

Bezvodý 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihydrát 349,3 g / 100 ml (18 ° C). To znamená, že se jako KF hydráty stává rozpustnějším ve vodě.

Hustota

2,48 g / cm3.

Tlak páry

100 kPa (750 mmHg) při 1499 ° C.

Rozklad

Při zahřátí na rozklad vzniká toxický kouř z oxidu draselného a fluorovodíku.

Korozivní působení

Vodný roztok koroduje sklo a porcelán.

Bod vzplanutí

Nejedná se o hořlavou látku

Experimentální index lomu (ηD)

1,363.

Stabilita

Stabilní, pokud je chráněn před vlhkostí, jinak se pevná látka rozpustí. Neslučitelný s kyselinami a silnými zásadami.

Použití

Upravte pH

Vodné roztoky fluoridu draselného se používají v průmyslových aplikacích a procesech; například roztoky KF umožňují nastavit pH u výrobců, které jsou vyráběny v zařízeních na zpracování textilu a v prádelnách (přibližují se hodnotě 7)..

Zdroj fluorů

Fluorid draselný je po fluorovodíku, hlavním zdroji fluoru. Tento prvek se používá v jaderných elektrárnách a při výrobě anorganických a organických sloučenin, z nichž některé mají použití, jako je jejich začlenění do zubní pasty..

Syntéza fluorovaných uhlovodíků

Fluorid draselný se může použít při syntéze fluorovaného uhlovodíku nebo fluorovaného uhlovodíku z chlorovaného uhlovodíku za použití reakce Finkeisteinu. V této reakci se jako rozpouštědla používají ethylenglykol a dimethylsulfoxid.

Fluorace

Jelikož je zdrojem fluoru, kde je rozpuštěn ve vodě, mohou být z jeho roztoků syntetizovány komplexní fluoridy; to znamená, že obsahují F- struktur. Příklad je uveden v následující chemické rovnici:

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

Pak se vysráží směsný fluorid KMnF3. Lze tedy přidat F- tak, že je součástí komplexní kovové soli. Kromě manganu mohou být sráženy fluoridy z jiných kovů: KCoF3, KFeF3, KNiF3, KCuF3 a KZnF3.

Podobně může být fluor zaveden kovalentně do aromatického kruhu, syntetizujícího organofluorované.

Různé

KF se používá jako meziprodukt nebo surovina pro syntézu sloučenin, které se používají hlavně v agrochemických nebo pesticidních produktech.

Kromě toho se používá jako tavidlo pro svařování a gravírování skla; to znamená, že její vodný roztok jí povrch skla a na formě vytiskne požadovanou povrchovou úpravu.

Odkazy

  1. Chemická kniha. (2017). Fluorid draselný. Zdroj: chemicalbook.com
  2. PubChem. (2019). Fluorid draselný. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. T. H. Anderson a E. C. Lincafelte. (1951). Struktura dihydrátu fluoridu draselného. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Královská chemická společnost. (2015). Fluorid draselný. ChemSpider Zdroj: chemspider.com
  5. Maquimex (s.f.). Fluorid draselný. Zdroj: maquimex.com