Гіпохлорит калію (KOCl) Структура, номенклатура, властивості та застосування



The гіпохлорит калію являє собою калієву сіль хлорнуватистої кислоти. Аналогічно, це потрійна сіль калію, кисню і хлору і являє собою неорганічну сполуку. Її хімічна формула - KOCl, що означає, що катіон K міститься в іонному твердому тілі+ і аніон OCl- у стехіометричному співвідношенні 1: 1.

З його гомологічних сполук (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl))2), мабуть, найменш використовуваний і широко відомий в хімічній і прагматичній культурі. Всі ці солі мають загальний знаменник аніона гіпохлориту (OCl-), що дає їм свої основні характеристики як відбілюючого агента.

Історія гіпохлориту калію та його фізико-хімічні властивості подібні до солі гіпохлориту натрію. Спочатку він був виготовлений в 1789 році Клодом Луїсом Бертолле в Павло. Реакція автора, що призвела до синтезу зазначеного з'єднання, виражається наступним хімічним рівнянням:

Cl2 + 2KOH => KCl + KClO + H2O

Відповідно до рівняння, молекулярний хлор вступає в реакцію з гідроксидом калію (або їдким поташем), зменшуючи і окислюючи атоми хлору. Це можна перевірити шляхом порівняння кількості окиснення Cl в KCl (-1) з числом Cl в KClO (+1).

Індекс

  • 1 Хімічна структура
  • 2 Номенклатура
  • 3 Властивості
    • 3.1 Молярна маса
    • 3.2 Зовнішній вигляд
    • 3.3 Щільність
    • 3.4 Температура плавлення
    • 3.5 Температура кипіння
    • 3.6 Розчинність у воді
    • 3.7 Реактивність
  • 4 Використання
  • 5 Посилання

Хімічна структура

Верхнє зображення показує електростатичні взаємодії між катіоном K+ і аніон OCl- (з киснем, несучим негативний формальний заряд).

Ці іони мають однакові стехіометричні пропорції (1: 1) і їх ненаправлені сили утворюють кристалічну структуру, де K+ розташований найближче до атома O.

Хоча немає досліджень, що описують кристалічну систему KOCl (кубічну, орторомбічну, моноклінну тощо), достатньо візуалізувати її як велику сферу K+ притягується до лінійної геометрії іона OCl-.

Можна думати, що, на відміну від NaOCl, KOCl утворює кристали з меншою ретикулярною енергією, оскільки K+ Це більше, ніж Na+ порівняно з OCl-. Ця більша відмінність між їхніми іонними радіоприймачами робить менш ефективними електростатичні сили, що присутні між ними.

Також можна очікувати, що поведінка у водному розчині для цієї солі буде подібною до поведінки NaOCl. Оточений водою, К+ -більш об'ємні - повинні мати сферу гідратації, більшу, ніж Na+. Для решти, властивості їх розчинів (колір, запах і потужність відбілювання) не відрізняються в значній мірі.

Номенклатура

Чому така сіль гіпохлориту калію називається таким чином? Щоб відповісти на нього, необхідно вдатися до номенклатури трійкових солей, якими керує IUPAC. По-перше, оскільки калій має тільки валентність +1, варто написати; тому він ігнорується. Отже, ви не пишете гіпохлорит калію (I).

Хлорна кислота має формулу HClO3. У міру зменшення кількості оксигенів, атом хлору набирає більше електронів; тобто має менше позитивних окислювальних чисел. Наприклад, у цій кислоті Cl має кількість окислення +5.

Як і в HClO, Cl має число окислення +1, яке також має дві менші одиниці атомів O (1 замість 3 проти HClO).3), суфікс його назви змінюється на -oso. Крім того, оскільки +1 є найменшим числом окислення, до якого може досягати атом Cl, префікс -ype додається.

Потім HClO називається хлорной кислотою. Однак, KOCl є його калієвою сіллю, а для кількості окислення Cl менше +5 суфікс -oso обмінюється на суфікс -ito. В іншому випадку для окислювальних чисел, що дорівнюють або перевищують +5, суфікс змінюється на -ato. Так, назва гіпохлорит калію.

Властивості

Молярна маса

90,55 г / моль.

Зовнішній вигляд

Це рідко сіруватий колір.

Щільність

1,16 г / см3

Точка плавлення

-2º C (28ºF; 271ºK). Ця низька температура плавлення, незважаючи на іонну природу її зв'язків, демонструє слабку енергію кристалічної решітки її чистого твердого речовини, продукт одновалентних зарядів K+ і OCl-, і різниця їх радіусів іонів.

Точка кипіння

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Це лише трохи вище, ніж чиста вода.

Розчинність у воді

25% p / v, що є розумним значенням, враховуючи легкість молекул води для сольвації K-іонів+.

Водні розчини гіпохлориту калію мають відбілюючі властивості, подібні до таких, як у NaOCl. Це подразнює і може викликати серйозне пошкодження при контакті зі шкірою, очима і оболонками слизової оболонки. Також інгаляція викликає подразнення бронхів, респіраторний дистрес і набряк легенів.

Реактивність

-Гіпохлорит калію є потужним окислювачем, який не вважається елементом, який викликає пожежі або вибухи. Однак вона здатна поєднувати з різними хімічними елементами походження легкозаймистих і вибухонебезпечних сполук.

-При контакті з сечовиною може утворюватися NCl3, вибухонебезпечне з'єднання. При нагріванні або при контакті з кислотами утворюється високотоксичний хлористий дим. Реагує енергійно з вугіллям у потенційно вибухової реакції.

-Він з'єднується з ацетиленом з утворенням хлорацетиленового вибухової речовини. Аналогічно, його реакція з органічними речовинами, нафтою, вуглеводнями та спиртами може призвести до вибухів. Ваша реакція з нитрометаном, метанолом і етанолом може стати вибухонебезпечним.

-Він розкладає вивільнення кисню, процес, який може каталізуватися іржею або металевим контейнером, що його містить.

-Гіпохлорит калію слід зберігати холодно, щоб запобігти утворенню хлорату калію, розкладання якого може бути навіть вибухонебезпечним.

Використання

-Використовується як дезінфікуючий засіб для поверхонь і питної води.

-Деградація грунту гіпохлориту калію в хлориді калію запропонувала його використання в посівах як джерело калію, основного елемента харчування для рослин.

-Деякі компанії запропонували його застосування як замінник NaOCl як відбілюючого агента, що стверджує корисні властивості іона K+ проти впливу Na+.

Список літератури

  1. Enviro Tech. [PDF] Отримано 29 травня 2018 року від: envirotech.com
  2. PubChem. (2018). Гіпохлорит калію. Отримано 29 травня 2018 року від: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Вікіпедія. (2018). Гіпохлорит калію. Отримано 29 травня 2018 року з: en.wikipedia.org
  4. Хімічна книга. (2017). Гіпохлорит калію. Отримано 29 травня 2018 року з: chemicalbook.com
  5. Уіттен, Девіс, Пек і Стенлі. Хімія (8-е изд.). CENGAGE Learning, с. 873, 874.