Struktura podchlorynu potasu (KOCl), nazewnictwo, właściwości i zastosowania



The podchloryn potasu jest solą potasową kwasu podchlorawego. Podobnie jest potrójną solą potasu, tlenu i chloru i stanowi związek nieorganiczny. Jego wzór chemiczny to KOCl, co oznacza, że ​​kation K znajduje się w jonowej substancji stałej+ i anion OCl- w stosunku stechiometrycznym 1: 1.

Z jego homologicznych związków (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl)2) jest być może najmniej używanym i popularnie znanym w kulturze chemicznej i pragmatycznej. Wszystkie te sole mają wspólny mianownik anionu podchlorynowego (OCl-), który nadaje im główne cechy jako środek wybielający.

Historia podchlorynu potasu i jego właściwości fizykochemiczne są podobne do historii podchlorynu sodu. Początkowo został wyprodukowany w 1789 roku przez Claude'a Louisa Bertholleta w Javel w Paryżu. Reakcja autora, która doprowadziła do syntezy wspomnianego związku, wyrażona jest następującym równaniem chemicznym:

Cl2 + 2KOH => KCl + KClO + H2O

Zgodnie z równaniem, chlor cząsteczkowy reaguje z wodorotlenkiem potasu (lub potasem żrącym), redukując i utleniając atomy chloru. Można to sprawdzić porównując liczbę oksydacyjną Cl w KCl (-1) z liczbą Cl w KClO (+1).

Indeks

  • 1 Struktura chemiczna
  • 2 Nazewnictwo
  • 3 Właściwości
    • 3.1 Masa molowa
    • 3.2 Wygląd
    • 3.3 Gęstość
    • 3.4 Temperatura topnienia
    • 3.5 Temperatura wrzenia
    • 3.6 Rozpuszczalność w wodzie
    • 3.7 Reaktywność
  • 4 zastosowania
  • 5 referencji

Struktura chemiczna

Górny obraz pokazuje oddziaływania elektrostatyczne między Kationem+ i anion OCl- (z tlenem o ujemnym ładunku formalnym).

Jony te mają takie same proporcje stechiometryczne (1: 1), a ich niekierunkowe siły tworzą układ krystaliczny, w którym K+ znajduje się najbliżej atomu O..

Chociaż nie ma badań opisujących układ kryształów KOCl (sześcienny, ortomombowy, jednoskośny itp.), Wystarczy zwizualizować go jako dużą kulę K+ przyciągany do jonu liniowej geometrii OCl-.

Można sądzić, że w przeciwieństwie do NaOCl, KOCl tworzy kryształy o mniejszej energii siatkowej, ponieważ K+ Jest większy niż Na+ w porównaniu do OCl-. Ta większa odmienność między ich jonowymi radiami powoduje mniej skuteczne siły elektrostatyczne występujące między nimi.

Można również oczekiwać, że zachowanie się tej soli w roztworze wodnym będzie podobne do zachowania NaOCl. Otoczony wodą, K+ -większa objętość - musi mieć sferę hydratacji większą niż Na+. Co do reszty, właściwości ich roztworów (kolor, zapach i moc wybielania) nie różnią się w znaczącym stopniu.

Nomenklatura

Dlaczego sól podchlorynu potasu jest tak nazywana? Aby odpowiedzieć, należy odwołać się do nomenklatury soli trójskładnikowych rządzonych przez IUPAC. Po pierwsze, ponieważ potas ma tylko wartościowość +1, warto napisać; dlatego jest ignorowany. Więc nie piszesz podchlorynu potasu (I).

Kwas chlorowy ma wzór HClO3. W miarę zmniejszania się liczby tlenów atom chloru zyskuje więcej elektronów; to znaczy, że ma mniej dodatnich liczb oksydacyjnych. Na przykład w tym kwasie Cl ma liczbę oksydacyjną +5.

Podobnie jak w HClO, Cl ma liczbę oksydacyjną +1, która ma również dwie mniejsze jednostki atomów O (1 zamiast 3 przeciw HClO).3) sufiks jego nazwy zmienia się na -oso. Ponadto, ponieważ +1 jest najmniejszą liczbą utleniania, jaką może osiągnąć atom Cl, dodaje się przedrostek -hype.

Następnie HClO nazywa się kwasem podchlorawym. Jednak KOCl jest jego solą potasową, a dla liczb utleniających Cl mniejszych niż +5 przyrostek -oso jest zamieniany na przyrostek -ito. W przeciwnym razie dla liczb oksydacyjnych równych lub większych niż +5 przyrostek zmienia się na -ato. Tak więc nazwa to podchloryn potasu.

Właściwości

Masa molowa

90,55 g / mol.

Wygląd

Jest to lekko szarawy płyn.

Gęstość

1,16 g / cm3

Temperatura topnienia

-2º C (28ºF; 271ºK). Ta niska temperatura topnienia, pomimo jonowej natury jej wiązań, pokazuje słabą krystaliczną energię sieciową jej czystego ciała stałego, produktu jednowartościowych ładunków K+ i OCl-, i różnica ich promieni jonowych.

Temperatura wrzenia

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Jest tylko nieznacznie wyższy niż czysta woda.

Rozpuszczalność w wodzie

25% p / v, jest to rozsądna wartość biorąc pod uwagę łatwość solwatowania jonów K przez cząsteczki wody+.

Wodne roztwory podchlorynu potasu mają właściwości wybielające, podobnie jak NaOCl. Jest drażniący i może powodować poważne uszkodzenia w kontakcie ze skórą, oczami i błonami śluzowymi. Również jego wdychanie powoduje podrażnienie oskrzeli, niewydolność oddechową i obrzęk płuc.

Reaktywność

-Podchloryn potasu jest silnym środkiem utleniającym, który nie jest uważany za pierwiastek powodujący pożary lub wybuchy. Jest jednak w stanie łączyć się z różnymi pierwiastkami chemicznymi, aby wytworzyć łatwopalne i wybuchowe związki.

-W kontakcie z mocznikiem może powstać NCl3, wysoce wybuchowy związek. Po podgrzaniu lub zetknięciu z kwasami wytwarza bardzo toksyczny dym chlorkowy. W reakcji potencjalnie wybuchowej reaguje energicznie z węglem.

-Jest połączony z acetylenem, tworząc wybuchowy chloroacetylen. Podobnie jego reakcja z materią organiczną, olejem, węglowodorami i alkoholami może spowodować wybuchy. Twoja reakcja z nitrometanem, metanolem i etanolem może stać się wybuchowa.

-Rozkłada się uwalniając tlen, proces, który może być katalizowany przez rdzę lub metalowy pojemnik, który go zawiera.

-Podchloryn potasu należy utrzymywać w niskiej temperaturze, aby zapobiec tworzeniu się chloranu potasu, który może nawet wybuchowo.

Używa

-Jest stosowany jako środek dezynfekujący do powierzchni i wody pitnej.

-Degradacja gleby podchlorynu potasu w chlorku potasu zasugerowała jego zastosowanie w uprawach jako źródło potasu, podstawowego składnika odżywczego dla roślin.

-Niektóre firmy zasugerowały jego zastosowanie jako substytut NaOCl jako środka wybielającego, twierdząc, że korzystne właściwości jonu K+ przed wpływem na środowisko spowodowanym przez Na+.

Referencje

  1. Enviro Tech. Rozwiązanie wolne od sodu. [PDF] Pobrane 29 maja 2018 r. Z: envirotech.com
  2. PubChem. (2018). Podchloryn potasu. Źródło: 29 maja 2018 r. Z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia. (2018). Podchloryn potasu. Pobrane 29 maja 2018 r. Z: en.wikipedia.org
  4. Książka chemiczna. (2017). Podchloryn potasu. Źródło: 29 maja 2018 r. Z: chemicalbook.com
  5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemia (8 wyd.). CENGAGE Learning, p 873, 874.