Struktura, svojstva i uporaba kalijevog fluorida (KF)



kalijev fluorid "Anorganski halogenid" je anorganski halogenid koji se sastoji od soli formirane između metala i halogena. Njegova kemijska formula je KF, što znači da za svaki k kation+ postoji F- kolega. Kao što se može vidjeti, interakcije su elektrostatičke, i kao posljedica toga nema kovalentnih veza K-F.

Ovu sol karakterizira iznimna topljivost u vodi, tako da tvori hidrate, upija vlagu i prodire. Zbog toga je vrlo lako pripremiti vodene otopine, koje služe kao izvor fluoridnih aniona za sve one sinteze gdje ih želite ugraditi u neku strukturu..

K kation je prikazan gore+ (ljubičasta sfera) i anion F- (plava sfera). Oba iona međusobno djeluju privlačeći se svojim troškovima +1 i -1.

Iako KF nije opasan kao HF, činjenica da ima "potpunu slobodu" prema anionu F-, pretvara ga u toksičnu sol. Zbog toga su njegove otopine korištene kao insekticidi.

KI se proizvodi reakcijom kalijevog karbonata s fluorovodičnom kiselinom, čime se dobiva kalijev bifluorid (KHF).2); koji termalnom razgradnjom dovodi do stvaranja kalijevog fluorida.

indeks

  • 1 Struktura kalijevog fluorida
    • 1.1 Hidrati
  • 2 Svojstva
    • 2.1 Molekularna težina
    • 2.2 Fizički izgled (boja)
    • 2.3 Okus
    • 2.4 Vrelište
    • 2.5 Točka taljenja
    • 2.6 Topljivost
    • 2.7 Topljivost u vodi
    • 2.8 Gustoća
    • 2.9 Tlak pare
    • 2.10 Raspadanje
    • 2.11 Nagrizajuće djelovanje
    • 2.12 Plamište
    • 2.13 Eksperimentalni indeks loma (ηD)
    • 2.14 Stabilnost
  • 3 Upotreba
    • 3.1 Podesite pH
    • 3.2 Izvor fluora
    • 3.3 Sinteza fluorougljika
    • 3.4 Fluoriranje
    • 3.5 Različiti
  • 4 Reference

Struktura kalijevog fluorida

Struktura kalijevog fluorida prikazana je na gornjoj slici. Ljubičaste sfere, kao na prvoj slici, predstavljaju K katione+; dok žućkaste kuglice predstavljaju F anione-.

Imajte na umu da je raspored kubičnih i odgovara strukturi poput kamene soli, vrlo slična onoj natrijevog klorida. Sve sfere okružuju šest susjeda, koji čine KF oktaedar6 ili FK6; to jest, svaki K+ je okružen sa šest F-, i isto se događa u obrnuto.

Gore je spomenuto da je KF higroskopan i stoga apsorbira vlagu iz okoline. Tako prikazani raspored odgovara bezvodnom obliku (bez vode), a ne njegovim hidratima; koji apsorbiraju toliko vode da postanu topljivi i "rastopiti se" (prodiranje).

hidratima

Kristalne strukture hidrata postaju manje jednostavne. Zašto? Budući da sada molekule vode interveniraju izravno u aranžmane i interagiraju s K ionima+ i F-. Neki od najstabilnijih hidrata su KF · 2H2O i KF4H2O.

U oba hidrata spomenuti oktaedri se deformiraju zbog molekula vode. To je uglavnom zbog vodikovih mostova između F- i H2O (F--Hoh). Kristalografske studije su utvrdile da unatoč tome dva iona još uvijek zadržavaju isti broj susjeda.

Kao rezultat svega toga, izvorna kubična struktura za bezvodni kalijev fluorid pretvara se u monoklinsku i čak romboedarnu strukturu..

Bezvodni dijele svojstvo raspršivanja, tako da bi njihovi bijeli kristali u kontaktu s hladnom maglom postali vodenasti u kratkom vremenu.

nekretnine

Molekularna težina

58,097 g / mol.

Fizički izgled (boja)

Bijeli kubični kristali ili bijeli kristalni rastopljeni prah.

aroma

Akutna slanost.

Točka vrenja

2.741 ºF do 760 mmHg (1502 ºC). U tekućem stanju on postaje vodič električne energije, iako anioni F mogu- nemojte surađivati ​​u istom stupnju s vožnjom kao K+.

Točka taljenja

1.576 ºF; 858 ° C; 1131 K (bezvodni KF). To ukazuje na njegove jake ionske veze.

topljivost

Topivo u HF-u, ali netopivo u alkoholu. To pokazuje da vodikove veze između fluorida i alkohola, F--HOR, ne favoriziraju proces solvatacije u uvjetima rastvaranja njegove kristalne mreže.

Topljivost u vodi

Bezvodni 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihidrat 349,3 g / 100 ml (18 ° C). To jest, kako KF hidrira, postaje topiviji u vodi.

gustoća

2,48 g / cm3.

Tlak pare

100 kPa (750 mmHg) na 1,499 ° C.

raspad

Kada se zagrijava do razgradnje, ispušta otrovni dim kalijevog oksida i fluorovodika.

Nagrizajuće djelovanje

Vodena otopina korodira staklo i porculan.

Plamište

Nije zapaljiva tvar

Eksperimentalni indeks loma (ηD)

1363.

stabilnost

Stabilan ako je zaštićen od vlage, inače će se krutina otopiti. Nekompatibilno s kiselinama i jakim bazama.

aplikacije

Podesite pH

Vodene otopine kalijevog fluorida koriste se u industrijskim primjenama i procesima; na primjer, KF rješenja omogućuju podešavanje pH vrijednosti u proizvodima koji se proizvode u postrojenjima za preradu tekstila iu praonicama (oni se približavaju vrijednosti od 7).

Izvor fluora

Kalijev fluorid je nakon fluorida vodika glavni izvor fluora. Ovaj se element koristi u nuklearnim postrojenjima i proizvodnji anorganskih i organskih spojeva, a neke s uporabom kao što je ugradnja u pastu za zube..

Sinteza fluorougljika

Kalijev fluorid može se upotrijebiti u sintezi fluorugljika ili fluorougljika iz klorokarbona, korištenjem reakcije Finkeisteina. U ovoj reakciji kao otapala koriste se etilen glikol i dimetilsulfoksid.

fluoriranje

Budući da je izvor fluora gdje se otopi u vodi, kompleksni fluoridi se mogu sintetizirati iz njegovih otopina; to jest, oni uključuju F- strukturama. Primjer se uzima u sljedećoj kemijskoj jednadžbi:

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

Tada se taloži miješani fluorid KMnF3. Tako se može dodati F- tako da je dio složene metalne soli. Osim mangana mogu se taložiti i fluoridi iz drugih metala: KCoF3, KFeF3, knif3, KCUF3 i KZnF3.

Isto tako, fluor se može kovalentno ugraditi u aromatski prsten, sintetizirajući organofluorirane.

više

KF se koristi kao intermedijer ili sirovina za sintezu spojeva koji se uglavnom koriste u agrokemijskim ili pesticidnim proizvodima.

Osim toga, koristi se kao sredstvo za varenje i graviranje stakla; to jest, njegova vodena otopina jede površinu stakla i, na kalupu, ispisuje željeni završetak.

reference

  1. Kemijska knjiga. (2017). Kalijev fluorid. Preuzeto s: chemicalbook.com
  2. Pubchem. (2019). Kalijev fluorid. Preuzeto s: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. T. H. Anderson i E.C. Lincafelte. (1951). Struktura kalijevog fluorida dihidrata. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Kalijev fluorid. ChemSpider. Preuzeto s: chemspider.com
  5. Maquimex. (N. D.). Kalijev fluorid. Preuzeto s: maquimex.com