Štruktúra, vlastnosti a použitie fluoridu draselného (KF)

fluorid draselný "Anorganický halogenid" je anorganický halogenid, ktorý pozostáva zo soli vytvorenej medzi kovom a halogénom. Jeho chemický vzorec je KF, čo znamená, že pre každý K katión⁺ existuje F^- náprotivku. Ako je možné vidieť, interakcie sú elektrostatické a v dôsledku toho neexistujú žiadne kovalentné väzby K-F.

Táto soľ sa vyznačuje svojou extrémnou rozpustnosťou vo vode, takže tvorí hydráty, absorbuje vlhkosť a je rozplývavá. Preto je veľmi ľahké pripraviť vodné roztoky, ktoré slúžia ako zdroj fluoridových aniónov pre všetky tie syntézy, kde ich chcete začleniť do určitej štruktúry.

Kation je uvedený vyššie⁺ (fialová guľa) a anión F^- (modrá guľa). Oba ióny vzájomne ovplyvňujú vzájomné priťahovanie svojimi nábojmi +1 a -1.

Hoci KF nie je tak nebezpečný ako HF, skutočnosť, že má "úplnú slobodu" voči aniónu F^-, zmení sa na toxickú soľ. Preto boli jeho roztoky používané ako insekticídy.

KI sa vyrába reakciou uhličitanu draselného s kyselinou fluorovodíkovou za vzniku bifluoridu draselného (KHF).₂); ktoré termickým rozkladom spôsobujú fluorid draselný.

index

• 1 Štruktúra fluoridu draselného
  • 1.1 Hydráty
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Molekulová hmotnosť
  • 2.2 Fyzický vzhľad (farba)
  • 2.3 Chuť
  • 2.4 Teplota varu
  • 2,5 Teplota topenia
  • 2.6 Rozpustnosť
  • 2.7 Rozpustnosť vo vode
  • 2.8 Hustota
  • 2.9 Tlak pár
  • 2.10 Rozklad
  • 2.11 Korozívne pôsobenie
  • 2.12 Bod vzplanutia
  • 2.13 Experimentálny index lomu (ηD)
  • 2.14 Stabilita
• 3 Použitie
  • 3.1 Upravte pH
  • 3.2 Zdroj fluóru
  • 3.3 Syntéza fluórovaných uhľovodíkov
  • 3.4 Fluorácia
  • 3.5 Rôzne
• 4 Odkazy

Štruktúra fluoridu draselného

Štruktúra fluoridu draselného je znázornená na hornom obrázku. Fialové gule, ako na prvom obrázku, predstavujú K katióny⁺; zatiaľ čo žltkasté guľôčky predstavujú anióny F^-.

Všimnite si, že usporiadanie je kubické a zodpovedá štruktúre ako kamenná soľ, veľmi podobná štruktúre chloridu sodného. Všetky gule sú obklopené šiestimi susedmi, ktorí tvoria KF oktaedrón₆ alebo FK₆; to znamená, že každý K⁺ je obklopený šiestimi F^-, a to isté sa deje aj naopak.

Bolo uvedené, že KF je hygroskopický, a preto absorbuje vlhkosť z prostredia. Znázornené usporiadanie by teda zodpovedalo bezvodej forme (bez vody) a nie jej hydrátom; ktoré absorbujú toľko vody, že sa dokonca stanú rozpustnými a "roztavia" (deliquescence).

hydráty

Kryštalické štruktúry hydrátov sa stávajú menej jednoduchými. Prečo? Pretože teraz molekuly vody zasahujú priamo do usporiadaní a interagujú s iónmi K⁺ a F^-. Niektoré z najstabilnejších hydrátov sú KF 2H₂O a KF4H₂O.

V oboch hydrátoch sa vyššie uvedené oktaedróny deformujú kvôli molekulám vody. Je to hlavne kvôli vodíkovým mostom medzi F^- a H₂O (F^--HOH). Kryštalografické štúdie zistili, že napriek tomu dva ióny stále zachovávajú rovnaký počet susedov.

Výsledkom toho všetkého je, že pôvodná kubická štruktúra bezvodého fluoridu draselného sa transformuje na monoklinické a dokonca rhombohedrálne usporiadanie.

Bezvodý podiel deliquescent majetku, tak, že ich biele kryštály, ak zostanú v kontakte so studenou hmlou by sa stala vodnatá v krátkom čase.

vlastnosti

Molekulová hmotnosť

58,097 g / mol.

Fyzický vzhľad (farba)

Biele kubické kryštály alebo biely kryštalický práškový prášok.

príchuť

Akútna slaná chuť.

Teplota varu

2,741 ° F až 760 mmHg (1502 ° C). V kvapalnom stave sa stáva vodičom elektriny, hoci anióny F môžu^- nespolupracujú v rovnakej miere s riadením, ktoré K⁺.

Teplota topenia

1,576 ° F; 858 ° C; 1131 K (bezvodý KF). To naznačuje jeho silné iónové väzby.

rozpustnosť

Rozpustný v HF, ale nerozpustný v alkohole. To ukazuje, že vodíkové väzby medzi fluoridom a alkoholmi, F^--HOR, nepodporujú proces rozpúšťania tvárou v tvár rozpusteniu jeho kryštalickej siete.

Rozpustnosť vo vode

Bezvodá 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihydrát 349,3 g / 100 ml (18 ° C). To znamená, že ako KF hydráty sa stáva viac rozpustným vo vode.

hustota

2,48 g / cm³.

Tlak pary

100 kPa (750 mmHg) pri 1499 ° C.

rozklad

Keď sa zahrieva na rozklad, emituje toxický dym z oxidu draselného a fluorovodíka.

Korózne pôsobenie

Vodný roztok koroduje sklo a porcelán.

Bod vzplanutia

Nie je to horľavá látka

Experimentálny index lomu (ηD)

1363.

stabilita

Stabilný, ak je chránený pred vlhkosťou, inak sa tuhá látka rozpustí. Nekompatibilné s kyselinami a silnými zásadami.

aplikácie

Upravte pH

Vodné roztoky fluoridu draselného sa používajú v priemyselných aplikáciách a procesoch; napríklad roztoky KF umožňujú upravovať pH vo výrobkoch, ktoré sa vyrábajú v zariadeniach na spracovanie textilu a v práčovniach (približujú sa hodnote 7)..

Zdroj fluóru

Fluorid draselný je po fluorovodíku, hlavnom zdroji fluóru. Tento prvok sa používa v jadrových elektrárňach a pri výrobe anorganických a organických zlúčenín, niektoré s použitím, ako je ich začlenenie do zubnej pasty..

Syntéza fluórovaných uhľovodíkov

Fluorid draselný sa môže použiť pri syntéze fluórovaného uhľovodíka alebo fluorovaného uhľovodíka z chlórovaného uhľovodíka pomocou reakcie Finkeisteinu. V tejto reakcii sa ako rozpúšťadlá používajú etylénglykol a dimetylsulfoxid.

fluoráciu

Pretože je zdrojom fluóru, kde je rozpustený vo vode, je možné z jeho roztokov syntetizovať komplexné fluoridy; to znamená, že obsahujú F^- štruktúry. Príklad je uvedený v nasledujúcej chemickej rovnici:

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

Potom sa vyzráža zmiešaný fluorid KMnF₃. Môže sa teda pridať F^- tak, že je súčasťou komplexnej kovovej soli. Okrem mangánu sa môžu zrážať fluoridy z iných kovov: KCoF₃, KFeF₃, Knife₃, KCUF₃ a KZnF₃.

Podobne môže byť fluór inkorporovaný kovalentne do aromatického kruhu, syntetizujúceho organofluorované.

niekoľko

KF sa používa ako medziprodukt alebo surovina na syntézu zlúčenín, ktoré sa používajú hlavne v agrochemických alebo pesticídnych produktoch.

Okrem toho sa používa ako tavidlo na zváranie a gravírovanie skla; to znamená, že jej vodný roztok konzumuje povrch skla a na formu vytlačí požadovaný povrch.

referencie

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). Štruktúra dihydrátu fluoridu draselného. Acta Cryst. 4, 181.
4. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Fluorid draselný. ChemSpider. Zdroj: chemspider.com
5. Maquimex. (N. D.). Fluorid draselný. Zdroj: maquimex.com