Cấu trúc, tính chất và công dụng của kali florua (KF)

các kali florua là một halogen vô cơ bao gồm một muối được hình thành giữa kim loại và halogen. Công thức hóa học của nó là KF, có nghĩa là với mỗi cation K⁺ có một F^- của đối tác. Có thể thấy, các tương tác là tĩnh điện, và kết quả là không có liên kết cộng hóa trị K-F.

Muối này được đặc trưng bởi độ hòa tan cực cao của nó trong nước, vì vậy nó tạo thành hydrat, hấp thụ độ ẩm và bị chảy nước. Do đó, rất dễ dàng để chuẩn bị các dung dịch nước của nó, hoạt động như một nguồn anion florua cho tất cả những tổng hợp mà bạn muốn kết hợp nó vào một số cấu trúc.

Cation K được hiển thị ở trên⁺ (hình cầu màu tím) và anion F^- (hình cầu màu xanh). Cả hai ion tương tác thu hút lẫn nhau bằng điện tích +1 và -1.

Mặc dù KF không nguy hiểm như HF, nhưng thực tế là nó có "tự do hoàn toàn" đối với anion F^-, nó biến nó thành một loại muối độc hại. Đó là lý do tại sao các giải pháp của nó đã được sử dụng làm thuốc trừ sâu.

KI được sản xuất bằng cách phản ứng với kali cacbonat với axit hydrofluoric, tạo ra kali bifluoride (KHF).₂); mà do sự phân hủy nhiệt kết thúc gây ra kali florua.

Chỉ số

• 1 Cấu trúc của kali florua
  • 1.1 hydrat
• 2 thuộc tính
  • 2.1 Trọng lượng phân tử
  • 2.2 Ngoại hình (màu sắc)
  • 2.3 Hương vị
  • 2.4 Điểm sôi
  • 2.5 Điểm nóng chảy
  • 2.6 Độ hòa tan
  • 2.7 Độ hòa tan trong nước
  • Mật độ 2,8
  • 2.9 Áp suất hơi
  • 2.10 Phân hủy
  • 2.11 Hành động ăn mòn
  • 2.12 Điểm chớp cháy
  • 2.13 Chỉ số khúc xạ thí nghiệm (ηD)
  • Ổn định 2,14
• 3 công dụng
  • 3.1 Điều chỉnh pH
  • 3.2 Nguồn flo
  • 3.3 Tổng hợp fluorocarbons
  • 3,4 Fluor
  • 3.5 khác nhau
• 4 tài liệu tham khảo

Cấu trúc của kali florua

Cấu trúc của kali florua được hiển thị trong hình trên. Các quả cầu màu tím, như trong hình ảnh đầu tiên, đại diện cho các cation K⁺; trong khi các quả cầu màu vàng tượng trưng cho các anion F^-.

Lưu ý rằng sự sắp xếp là hình khối và tương ứng với cấu trúc như muối đá, rất giống với cấu trúc của natri clorua. Tất cả các khối cầu được bao quanh bởi sáu hàng xóm, tạo nên một khối tám mặt KF₆ hoặc FK₆; nghĩa là, mỗi K⁺ được bao quanh bởi sáu F^-, và điều tương tự xảy ra ngược lại.

Ở trên đã đề cập rằng KF hút ẩm và do đó hấp thụ độ ẩm từ môi trường. Do đó, sự sắp xếp thể hiện sẽ tương ứng với dạng khan (không có nước) và không phải là hydrat của nó; chúng hấp thụ rất nhiều nước đến mức chúng thậm chí trở nên hòa tan và "tan chảy".

Hydrat

Các cấu trúc tinh thể của hydrat trở nên ít đơn giản hơn. Tại sao? Bởi vì bây giờ các phân tử nước can thiệp trực tiếp vào sự sắp xếp và tương tác với các ion K⁺ và F^-. Một số hydrat ổn định nhất là KF · 2H₂O và KF · 4H₂Ôi.

Trong cả hai hydrat, các khối tám mặt đã nói ở trên bị biến dạng do các phân tử nước. Điều này chủ yếu là do các cầu hydro giữa F^- và H₂Ô (F^--HOH). Các nghiên cứu về tinh thể học đã xác định rằng mặc dù vậy, hai ion vẫn duy trì cùng số lượng lân cận.

Kết quả của tất cả điều này, cấu trúc hình khối ban đầu của kali florua khan biến đổi thành một sự sắp xếp đơn hình và thậm chí là hình thoi.

Các khan chia sẻ đặc tính tinh vi, để các tinh thể màu trắng của chúng nếu tiếp xúc với sương mù lạnh sẽ bị chảy nước trong một thời gian ngắn.

Thuộc tính

Trọng lượng phân tử

58.097 g / mol.

Ngoại hình (màu sắc)

Tinh thể khối trắng hoặc bột tinh thể trắng tinh.

Hương vị

Mùi vị mặn.

Điểm sôi

2.741 ºF đến 760 mmHg (1502 ºC). Ở trạng thái lỏng, nó trở thành một chất dẫn điện, mặc dù các anion F có thể^- không cộng tác ở cùng mức độ với lái xe mà K⁺.

Điểm nóng chảy

1,576 FF; 858 CC; 1131 K (KF khan). Đây là dấu hiệu cho thấy liên kết ion mạnh của nó.

Độ hòa tan

Hòa tan trong HF, nhưng không hòa tan trong rượu. Điều này cho thấy các liên kết hydro giữa florua và rượu, F^--HOR, không ủng hộ quá trình hòa tan khi đối mặt với sự hòa tan của mạng lưới tinh thể của nó.

Độ hòa tan trong nước

Khan 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); khử nước 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Đó là, khi KF hydrat, nó trở nên hòa tan hơn trong nước.

Mật độ

2,48 g / cm³.

Áp suất hơi

100 kPa (750 mmHg) ở 1.499 CC.

Phân hủy

Khi đun nóng để phân hủy, nó thải ra khói độc hại của oxit kali và hydro florua.

Hành động ăn mòn

Một dung dịch nước ăn mòn thủy tinh và sứ.

Điểm chớp cháy

Nó không phải là chất dễ cháy

Chỉ số khúc xạ thực nghiệm (D)

1.363.

Ổn định

Ổn định nếu nó được bảo vệ khỏi độ ẩm, nếu không chất rắn sẽ hòa tan. Không tương thích với axit và bazơ mạnh.

Công dụng

Điều chỉnh pH

Dung dịch kali florua được sử dụng trong các ứng dụng và quy trình công nghiệp; ví dụ, các giải pháp KF cho phép điều chỉnh độ pH trong các nhà sản xuất được sản xuất tại các cơ sở chế biến dệt may và trong các tiệm giặt ủi (họ ước tính nó với giá trị 7).

Nguồn flo

Kali florua là sau hydro florua, nguồn chính của flo. Nguyên tố này được sử dụng trong các nhà máy hạt nhân và trong sản xuất các hợp chất vô cơ và hữu cơ, một số có công dụng như sự kết hợp của chúng trong kem đánh răng..

Tổng hợp fluorocarbons

Kali florua có thể được sử dụng trong quá trình tổng hợp fluorcarbon hoặc fluorocarbon từ chlorocarbon, bằng cách sử dụng phản ứng của Finkeistein. Trong phản ứng này ethylene glycol và dimethylsulfoxide được sử dụng làm dung môi.

Fluor

Vì nó là một nguồn flo nơi nó được hòa tan trong nước, fluoride phức tạp có thể được tổng hợp từ các giải pháp của nó; nghĩa là, họ kết hợp một F^- đến các cấu trúc. Một ví dụ được lấy theo phương trình hóa học sau:

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

Sau đó, hỗn hợp florua của KMnF kết tủa₃. Do đó, F có thể được thêm vào^- để nó là một phần của muối kim loại phức tạp. Ngoài mangan, florua từ các kim loại khác có thể được kết tủa: KCoF₃, KFeF₃, KIẾM₃, KCuF₃ và KZnF₃.

Tương tự như vậy, flo có thể được kết hợp cộng hóa trị vào một vòng thơm, tổng hợp organofluorized.

Khác nhau

KF được sử dụng làm nguyên liệu trung gian hoặc nguyên liệu thô để tổng hợp các hợp chất được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm hóa chất nông nghiệp hoặc thuốc trừ sâu.

Ngoài ra, nó được sử dụng như một chất trợ dung để hàn và khắc thủy tinh; nghĩa là, dung dịch nước của nó ăn bề mặt của kính và trên khuôn, in thành phẩm mong muốn.

Tài liệu tham khảo

1. Sách hóa học. (2017). Kali florua. Lấy từ: chembook.com
2. PubChem. (2019). Kali florua. Lấy từ: pubool.ncbi.nlm.nih.gov
3. T. H. Anderson và E. C. Lincafelte. (1951). Cấu trúc của kali florua dihydrat. Acta Cstall. 4, 181.
4. Hội hóa học hoàng gia. (2015). Kali florua. Hóa chất Lấy từ: chemspider.com
5. Maquimex (s.f.). Kali florua. Lấy từ: maquimex.com