Struktur potassium fluoride (KF), sifat dan kegunaan



The kalium fluorida adalah halida tak organik yang terdiri daripada garam yang terbentuk antara logam dan halogen. Formula kimianya adalah KF, yang bermaksud bahawa untuk setiap kation K+ ada F- rakan sejawatan. Seperti yang dapat dilihat, interaksi itu adalah elektrostatik, dan sebagai akibatnya tiada ikatan kovalen K-F.

Garam ini dicirikan oleh keterlarutan yang melampau di dalam air, jadi ia membentuk hidrat, menyerap kelembapan dan deliquescent. Oleh itu, sangat mudah untuk menyediakan penyelesaian berair, yang berfungsi sebagai sumber anion fluorida untuk semua sintesis di mana anda ingin memasukkannya ke dalam beberapa struktur.

Kation ditunjukkan di atas+ (sfera ungu) dan anion F- (sfera biru). Kedua-dua ion itu berinteraksi antara satu sama lain dengan caj +1 dan -1.

Walaupun KF tidak berbahaya seperti HF, hakikat bahawa ia mempunyai "kebebasan total" pada anion F-, ia menjadikannya garam toksik. Itulah sebabnya penyelesaiannya telah digunakan sebagai insektisida.

KI dihasilkan dengan bertindak balas terhadap kalium karbonat dengan asid hidrofluorik, menghasilkan kalium bifluoride (KHF).2); yang oleh penguraian terma berakhir menyebabkan kalium fluorida.

Indeks

  • 1 Struktur kalium fluorida
    • 1.1 Hidrat
  • 2 Hartanah
    • 2.1 Berat molekul
    • 2.2 Penampilan fizikal (warna)
    • 2.3 Rasa
    • 2.4 Titik didih
    • 2.5 Takat lebur
    • 2.6 Keterlarutan
    • 2.7 Kelarutan dalam air
    • 2.8 Ketumpatan
    • 2.9 Tekanan wap
    • 2.10 Penguraian
    • 2.11 Aksi korosif
    • 2.12 Titik kilat
    • 2.13 Indeks biasan eksperimen (ηD)
    • 2.14 Kestabilan
  • 3 Kegunaan
    • 3.1 Laraskan pH
    • 3.2 Sumber Fluorin
    • 3.3 Sintesis fluorokarbon
    • 3.4 Fluorination
    • 3.5 Pelbagai
  • 4 Rujukan

Struktur kalium fluorida

Struktur fluorida kalium ditunjukkan pada imej atas. Sfera ungu, seperti pada imej pertama, mewakili k kation+; manakala sfera kekuningan mewakili anion F-.

Perhatikan bahawa susunannya adalah padu dan sepadan dengan struktur seperti garam batu, sangat mirip dengan natrium klorida. Semua sfera dikelilingi oleh enam orang jiran, yang membentuk octahedron KF6 atau FK6; iaitu, setiap K+ dikelilingi oleh enam F-, dan perkara yang sama berlaku sebaliknya.

Ia telah disebutkan di atas bahawa KF adalah hygroscopic dan oleh itu menyerap kelembapan dari alam sekitar. Oleh itu, susunan yang ditunjukkan akan sesuai dengan bentuk anhidrat (tanpa air) dan bukan untuk hidratnya; yang menyerap begitu banyak air sehingga mereka menjadi larut dan "mencairkan" (deliquescence).

Hidrat

Struktur kristal hidrat menjadi kurang mudah. Mengapa? Kerana kini molekul air campur tangan secara langsung dalam susunan dan berinteraksi dengan ion K+ dan F-. Antara hidrat yang paling stabil ialah KF · 2H2O dan KF · 4H2O.

Dalam kedua-duanya menghidratkan octahedron yang dinyatakan di atas adalah cacat kerana molekul air. Ini terutamanya disebabkan oleh jambatan hidrogen di antara F- dan H2O (F--HOH). Kajian kristalografi telah menentukan bahawa walaupun kedua-dua ion ini masih mengekalkan bilangan jiran yang sama.

Sebagai hasil dari semua ini, struktur kubik asli untuk fluorida kalium anhidrat berubah menjadi susunan monoklinik dan bahkan rombak.

Bahagian yang tidak rata berkongsi harta benda, supaya kristal putih mereka jika tersentuh dengan kabut sejuk akan menjadi berair dalam waktu yang singkat.

Hartanah

Berat molekul

58,097 g / mol.

Penampilan fizikal (warna)

Kristal padu putih atau serbuk deliquescent kristal putih.

Rasa

Rasa masin.

Titik didih

2.741 ºF hingga 760 mmHg (1502 ºC). Dalam keadaan cair ia menjadi konduktor elektrik, walaupun anion F mungkin- jangan bekerjasama dalam tahap yang sama dengan memandu bahawa K+.

Titik lebur

1.576 ºF; 858 ºC; 1131 K (KF anhydrous). Ini menandakan ikatan ion yang kukuh.

Kelarutan

Larut dalam HF, tetapi tidak larut dalam alkohol. Ini menunjukkan bahawa ikatan hidrogen antara fluorida dan alkohol, F--HOR, jangan memihak proses solvasi dalam menghadapi pembubaran jaringan kristalnya.

Kelarutan dalam air

Anhydrous 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihydrate 349.3 g / 100 ml (18 ° C). Iaitu, sebagai KF hidrat, ia menjadi lebih larut dalam air.

Ketumpatan

2.48 g / cm3.

Tekanan wap

100 kPa (750 mmHg) pada 1,499ºC.

Penguraian

Apabila dipanaskan kepada penguraian, ia mengeluarkan asap toksik kalium oksida dan hidrogen fluorida.

Tindakan beracun

Penyelesaian berair corrodes kaca dan porselin.

Titik kilat

Ia bukan bahan mudah terbakar

Indeks bias eksperimen (ηD)

1,363.

Kestabilan

Stabil jika ia dilindungi daripada kelembapan, jika tidak pepejal akan dibubarkan. Tidak serasi dengan asid dan pangkalan kuat.

Kegunaan

Laraskan pH

Larutan fluorida kalium digunakan dalam aplikasi dan proses perindustrian; contohnya, penyelesaian KF membenarkan penyesuaian pH dalam perkilangan yang dibuat di kemudahan pemprosesan tekstil dan di laundri (mereka menghampiri dengan nilai 7).

Sumber Fluorin

Fluorida kalium adalah selepas hidrogen fluorida, sumber utama fluorin. Unsur ini digunakan dalam tumbuh-tumbuhan nuklear dan dalam pengeluaran sebatian organik dan organik, beberapa dengan kegunaan seperti penggabungan mereka dalam ubat gigi..

Sintesis fluorokarbon

Fluorida kalium boleh digunakan dalam sintesis fluorcarbon atau fluorokarbon dari klorokarbon, dengan menggunakan reaksi Finkeistein. Dalam reaksi ini, etilena glikol dan dimetilsulfoksida digunakan sebagai pelarut.

Fluorination

Oleh kerana ia adalah sumber fluorin di mana ia dibubarkan di dalam air, fluorida kompleks boleh disintesis daripada penyelesaiannya; iaitu, mereka menggabungkan F- kepada struktur. Contoh diambil dalam persamaan kimia berikut:

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

Kemudian fluorida campuran KMnF berkuat kuasa3. Oleh itu, F boleh ditambah- jadi ia adalah sebahagian daripada garam metalik kompleks. Di samping mangan, fluorida dari logam lain boleh dicetuskan: KCoF3, KFeF3, KNiF3, KCuF3 dan KZnF3.

Begitu juga, fluorin boleh dimasukkan ke dalam covalently menjadi cincin aromatik, mensintesis organofluorinated.

Pelbagai

KF digunakan sebagai bahan perantaraan atau mentah untuk sintesis sebatian yang digunakan terutamanya dalam produk agrokimia atau racun perosak.

Di samping itu, ia digunakan sebagai agen fluks untuk kimpalan dan ukiran kaca; iaitu, penyelesaian berairnya memakan permukaan kaca dan, pada acuan, mencetak kemasan yang diingini.

Rujukan

  1. Buku Kimia. (2017). Kalium fluorida. Diperolehi daripada: chemicalbook.com
  2. PubChem. (2019). Kalium fluorida. Diperolehi daripada: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. T. H. Anderson dan E. C. Lincafelte. (1951). Struktur kalium fluorida dihydrate. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Royal Society of Chemistry. (2015). Kalium fluorida. ChemSpider Diperolehi daripada: chemspider.com
  5. Maquimex (s.f.). Kalium fluorida. Diperolehi daripada: maquimex.com