Kálium-fluorid (KF) szerkezete, tulajdonságai és felhasználása

az kálium-fluorid egy szervetlen halogenid, amely a fém és a halogén közötti sóból áll. Kémiai képlete KF, ami azt jelenti, hogy minden K kation esetében⁺ van egy F^- ellentétes. Mint látható, az interakciók elektrosztatikusak, és ezért nincsenek kovalens kötések K-F.

Ezt a sót a vízben való rendkívüli oldhatósága jellemzi, így hidratálódik, elnyeli a nedvességet, és nedvesedik. Ezért nagyon egyszerű a vizes oldatok előkészítése, amelyek fluorid anionok forrásaként szolgálnak mindazon szintézisek esetében, amelyekbe valamilyen szerkezetben szeretnénk beépíteni..

A K-kation fent látható⁺ (lila gömb) és az F anion^- (kék gömb). Mindkét ion kölcsönhatásba lép egymással a +1 és -1 díjaikkal.

Bár a KF nem olyan veszélyes, mint a HF, az a tény, hogy „teljes szabadsággal” rendelkezik az F anionhoz^-, ez mérgező sóvá válik. Éppen ezért megoldásait rovarölő szerként használták.

A KI-t kálium-karbonát hidrogén-fluoriddal reagáltatva, kálium-bifluoridot (KHF) állítunk elő.₂); amely termikus bomlással kálium-fluoridot eredményez.

index

• 1 A kálium-fluorid szerkezete
  • 1.1 Hidratál
• 2 Tulajdonságok
  • 2.1 Molekulatömeg
  • 2.2 Fizikai megjelenés (szín)
  • 2.3 Íz
  • 2.4 Forráspont
  • 2.5 Olvadáspont
  • 2.6 Oldhatóság
  • 2.7 Oldhatóság vízben
  • 2.8 Sűrűség
  • 2.9 Gőznyomás
  • 2.10 Bomlás
  • 2.11 Maró hatás
  • 2.12 Lobbanáspont
  • 2.13 Kísérleti törésmutató (ηD)
  • 2.14 Stabilitás
• 3 Használat
  • 3.1 Állítsa be a pH-t
  • 3.2 Fluorforrás
  • 3.3 A fluor-szénhidrogének szintézise
  • 3.4 Fluorálás
  • 3.5 Különböző
• 4 Referenciák

A kálium-fluorid szerkezete

A kálium-fluorid szerkezete a felső képen látható. A lila gömbök, mint az első képen, a K kationokat képviselik⁺; míg a sárgás gömbök az F anionokat képviselik^-.

Megjegyezzük, hogy az elrendezés köbméter, és megfelel a nátrium-kloridhoz hasonló szerkezetnek, mint például a só. Az összes gömböt hat szomszéd veszi körül, amelyek egy KF-oktaédert alkotnak₆ vagy FK₆; azaz minden K⁺ hat F körül veszik körül^-, és ugyanez történik fordítva.

A fentiekben említettük, hogy a KF higroszkópos, és ezért felszívja a környezet nedvességét. Így a bemutatott elrendezés megfelel a vízmentes formának (víz nélkül), és nem a hidrátokhoz; amelyek olyan sok vizet szívnak fel, hogy még oldhatóvá válnak, és "olvadnak" (deliquescence).

hidrátok

A hidrátok kristályszerkezetei kevésbé egyszerűek. Miért? Mert most a vízmolekulák közvetlenül beavatkoznak a rendszerbe, és kölcsönhatásba lépnek a K ionokkal⁺ és F^-. A legstabilabb hidrátok közül néhány KF 2H₂O és KF 4H₂O.

Mindkét hidrátban a fent említett oktaéderek a vízmolekulák miatt deformálódnak. Ez főként az F közötti hidrogénhidaknak köszönhető^- és a H₂O (F^--HOH). A kristálytani vizsgálatok azt állapították meg, hogy ennek ellenére a két ion ugyanolyan számú szomszédot tart fenn.

Mindezek eredményeképpen a vízmentes kálium-fluorid eredeti kubikus szerkezete monoklinikus és akár romboéderes elrendezéssé alakul.

A vízmentes részecskék megosztják a szennyeződést, így fehér kristályok, ha hideg köddel érintkeznek, rövid időn belül vizesek lesznek.

tulajdonságok

Molekulatömeg

58,097 g / mol.

Fizikai megjelenés (szín)

Fehér köbös kristályok vagy fehér kristályos szennyeződésű por.

aroma

Akut sóoldat.

Forráspont

2,741 ° F-től 760 mmHg-ig (1502 ° C). A folyékony állapotban az áramvezetővé válik, bár az F anionok is^- nem működnek ugyanolyan mértékben a K vezetésével⁺.

Olvadáspont

1,576 ° F; 858 ° C; 1131 K (vízmentes KF). Ez erős ionos kötésekre utal.

oldhatóság

HF-ben oldódik, de alkoholban nem oldódik. Ez azt mutatja, hogy a fluorid és az alkoholok, F^--A HOR nem kedvez a szolvatációs folyamatnak a kristályos hálózatának feloldódása előtt.

Oldhatóság vízben

Vízmentes 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihidrát 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Vagyis, mint KF-hidrátok, vízben jobban oldódik.

sűrűség

2,48 g / cm3³.

Gőznyomás

100 kPa (750 mmHg) 1,499 ° C-on.

bomlás

Bomlásra melegítve kálium-oxid és hidrogén-fluorid mérgező füstöt bocsát ki.

Maró hatás

A vizes oldat korrigálja az üvegt és a porcelánt.

Lobbanáspont

Nem gyúlékony anyag

Kísérleti törésmutató (ηD)

1363.

stabilitás

Stabil, ha nedvességtől védve van, különben a szilárd anyag feloldódik. Nem kompatibilis savakkal és erős bázisokkal.

alkalmazások

Állítsa be a pH-t

A kálium-fluorid vizes oldatait ipari alkalmazásokban és folyamatokban használják; például a KF megoldások lehetővé teszik a textilfeldolgozó létesítményekben és mosodákban gyártott gyártók pH-jának beállítását (7-es értékre közelítik).

Fluorforrás

A kálium-fluorid a fluor fő forrása, a fluor fő forrása. Ezt az elemet atomerőművekben és szervetlen és szerves vegyületek előállításában használják, néhányan olyan felhasználással, mint például a fogkrém beépítése..

A fluor-szénhidrogének szintézise

A kálium-fluoridot fluor-szén vagy fluor-szénhidrogén előállítására használhatjuk a klór-szénhidrogénből a Finkeistein reakciójával. Ebben a reakcióban oldószerként etilén-glikolt és dimetil-szulfoxidot használunk.

fluorező

Mivel az a fluorforrás, ahol vízben oldódik, a komplex fluoridok oldatából szintetizálhatók; vagyis egy F-t tartalmaznak^- a struktúrákhoz. Példa erre a következő kémiai egyenlet:

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

Ezután a KMnF vegyes fluoridja kicsapódik₃. Ily módon F hozzáadható^- úgy, hogy egy komplex fémsó része. A mangánon kívül más fémekből származó fluoridok is kicsapódhatnak: KCoF₃, KFeF₃, knif₃, KCUF₃ és KZnF₃.

Hasonlóképpen, a fluorot kovalensen beépíthetjük egy aromás gyűrűbe, amely szerves fluorozott.

számos

A KF-et köztitermékként vagy nyersanyagként használják olyan vegyületek szintéziséhez, amelyeket főként agrokémiai vagy peszticid termékekben használnak.

Ezenkívül a hegesztéshez és az üveggravírozáshoz fluxálószerként is használható; azaz a vizes oldat az üveg felületét megeszi, és a penészen kinyomtatja a kívánt felületet.

referenciák

1. Vegyi könyv. (2017). Kálium-fluorid. A lap eredeti címe: chemicalbook.com
2. Pubchem. (2019). Kálium-fluorid. Lap forrása: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. T. H. Anderson és E. C. Lincafelte. (1951). A kálium-fluorid-dihidrát szerkezete. Acta Cryst. 4, 181.
4. Királyi Kémiai Társaság. (2015). Kálium-fluorid. ChemSpider. Szerkesztve: chemspider.com
5. Maquimex. (N.d.). Kálium-fluorid. A lap eredeti címe: maquimex.com