Kaliumfluorid (KF) struktur, egenskaber og anvendelser



den kaliumfluorid er et uorganisk halogenid, der består af et salt dannet mellem metal og halogen. Dens kemiske formel er KF, hvilket betyder at for hver K kation+ der er en F- af modparten. Som det kan ses, er interaktionerne elektrostatiske, og som følge heraf er der ingen kovalente bindinger K-F.

Dette salt er karakteriseret ved dets ekstreme opløselighed i vand, så det danner hydrater, absorberer fugt og er delikat. Derfor er det meget let at fremstille vandige opløsninger af det, der tjener som kilde til fluoranioner for alle disse synteser, hvor du vil indarbejde det i en eller anden struktur.

Kationen er vist ovenfor+ (lilla kugle) og anionen F- (blå kugle). Begge ioner interagerer med at tiltrække hinanden med deres gebyrer +1 og -1.

Selvom KF ikke er lige så farlig som HF, er den kendsgerning, at den har "total frihed" til anionen F-, det gør det til et giftigt salt. Derfor er dens løsninger blevet anvendt som insekticider.

KI fremstilles ved at reagere kaliumcarbonat med flussyre, der producerer kaliumbifluorid (KHF).2); som ved termisk dekomponering ender med at forårsage kaliumfluorid.

indeks

  • 1 Struktur af kaliumfluorid
    • 1.1 hydraterer
  • 2 Egenskaber
    • 2,1 Molekylvægt
    • 2.2 Fysisk udseende (farve)
    • 2.3 Smag
    • 2.4 Kogepunkt
    • 2,5 smeltepunkt
    • 2.6 Opløselighed
    • 2,7 Opløselighed i vand
    • 2,8 tæthed
    • 2.9 Damptryk
    • 2,10 nedbrydning
    • 2.11 ætsende virkning
    • 2.12 Flammepunkt
    • 2.13 Eksperimentelt brydningsindeks (ηD)
    • 2.14 Stabilitet
  • 3 anvendelser
    • 3.1 Indstil pH
    • 3.2 Fluorkilde
    • 3.3 Syntese af fluorcarboner
    • 3.4 Fluorering
    • 3,5 forskellige
  • 4 referencer

Struktur af kaliumfluorid

Kaliumfluoridets struktur er vist i det øverste billede. De lilla kugler, som i det første billede, repræsenterer K kationerne+; mens de gule sfærer repræsenterer F anionerne-.

Bemærk, at arrangementet er kubisk og svarer til en struktur som rock salt, meget ligner den af ​​natriumchlorid. Alle kuglerne er omgivet af seks naboer, som udgør en KF-oktaedron6 eller FK6; det vil sige hver K+ er omgivet af seks F-, og det samme sker i omvendt.

Det blev nævnt ovenfor, at KF er hygroskopisk og absorberer derfor fugt fra omgivelserne. Således ville det viste arrangement svare til den vandfrie form (uden vand) og ikke til dets hydrater; som absorberer så meget vand, at de selv bliver opløselige og "smelter" (deliquescence).

hydrater

De krystallinske strukturer af hydrater bliver mindre simple. Hvorfor? Fordi nu vandmolekylerne griber ind direkte i arrangementerne og interagerer med K-ionerne+ og F-. Nogle af de mest stabile hydrater er KF · 2H2O og KF · 4H2O.

I begge hydrater deformeres de ovennævnte octahedroner på grund af vandmolekylerne. Dette skyldes hovedsageligt hydrogenbroer mellem F- og H2O (F--HOH). Krystallografiske undersøgelser har vist, at de to ioner stadig har det samme antal naboer.

Som et resultat af alt dette transformerer den oprindelige kubiske struktur for vandfrit kaliumfluorid til en monoklinisk og endog rombohedral arrangement.

Den vandfrie del deler den deliquescent ejendom, så deres hvide krystaller hvis de er i kontakt med en kold tåge, vil blive vandige på kort tid.

egenskaber

Molekylvægt

58.097 g / mol.

Fysisk udseende (farve)

Hvide kubiske krystaller eller hvidt krystallinsk deliquescent pulver.

smag

Akut saltvandsmag.

Kogepunkt

2.741 ºF til 760 mmHg (1502 ºC). I flydende tilstand bliver det en ledende elektricitet, selvom anioner F kan- Samarbejder ikke i samme grad til kørsel som K+.

Smeltepunkt

1.576 ºF; 858 ºC; 1131 K (vandfrit KF). Dette er tegn på dets stærke ionbindinger.

opløselighed

Opløseligt i HF, men uopløseligt i alkohol. Dette viser, at hydrogenbindingerne mellem fluor og alkoholer, F--HOR, favoriserer ikke solvensprocessen i lyset af opløsningen af ​​dets krystallinske netværk.

Opløselighed i vand

Vandfrit 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihydrat 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Det er, som KF hydrerer, bliver det mere opløseligt i vand.

tæthed

2,48 g / cm3.

Damptryk

100 kPa (750 mmHg) ved 1.499 ºC.

nedbrydning

Ved opvarmning til nedbrydning udsender det en giftig røg af kaliumoxid og hydrogenfluorid.

Ætsende virkning

En vandig opløsning korroderer glas og porcelæn.

Flammepunkt

Det er ikke et brandfarligt stof

Eksperimentelt brydningsindeks (ηD)

1363.

stabilitet

Stabil, hvis den er beskyttet mod fugt, ellers vil det faste stof opløses. Uforenelig med syrer og stærke baser.

applikationer

Juster pH

Vandige opløsninger af kaliumfluorid anvendes til industrielle anvendelser og processer; for eksempel giver KF-løsninger mulighed for at justere pH-værdien i de produkter, der fremstilles i tekstilbehandlingsanlæg og i vaskerier (de anslår den til en værdi af 7).

Fluorkilde

Kaliumfluorid er efter hydrogenfluorid, den vigtigste kilde til fluor. Dette element anvendes i atomkraftværker og i produktionen af ​​uorganiske og organiske forbindelser, nogle med anvendelser som deres inkorporering i tandpasta..

Syntese af fluorcarboner

Kaliumfluorid kan anvendes ved syntese af fluorcarbon eller fluorcarbon fra chlorcarbon ved anvendelse af reaktionen fra Finkeistein. I denne reaktion anvendes ethylenglycol og dimethylsulfoxid som opløsningsmidler.

fluorering

Da det er en kilde til fluor, hvor den opløses i vand, kan komplekse fluorider syntetiseres fra dets opløsninger; det vil sige de indarbejder en F- til strukturerne. Et eksempel er taget i den følgende kemiske ligning:

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

Derefter udfældes det blandede fluorid af KMnF3. Således kunne F tilsættes- så det er en del af et komplekst metallisk salt. Ud over mangan kan fluorider fra andre metaller udfældes: KCoF3, KFeF3, knif3, KCUF3 og KZnF3.

Ligeledes kan fluor inkorporeres kovalent i en aromatisk ring, syntetiserende organofluoreret.

flere

KF anvendes som et mellemprodukt eller råmateriale til syntese af forbindelser, der hovedsageligt anvendes i agrokemiske eller pesticidprodukter.

Derudover anvendes det som et fluxmiddel til svejsning og glasgravering; det vil sige, at dens vandige opløsning spiser glassets overflade og på en form udskriver den ønskede finish.

referencer

  1. Kemisk bog. (2017). Kaliumfluorid. Hentet fra: chemicalbook.com
  2. Pubchem. (2019). Kaliumfluorid. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. T. H. Anderson og E. C. Lincafelte. (1951). Strukturen af ​​kaliumfluoriddihydrat. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumfluorid. ChemSpider. Hentet fra: chemspider.com
  5. Maquimex. (N.D.). Kaliumfluorid. Hentet fra: maquimex.com