Структура, свойства и приложения на калиев флуорид (KF)

на калиев флуорид "Неорганичен халогенид" е неорганичен халогенид, който се състои от сол, образувана между метал и халоген. Химичната му формула е KF, което означава, че за всеки K катион⁺ има F^- на колега. Както може да се види, взаимодействията са електростатични и като следствие не съществуват ковалентни връзки K-F.

Тази сол се характеризира с изключителна разтворимост във вода, така че образува хидрати, абсорбира влагата и е разточително. Затова е много лесно да се приготвят водни разтвори от него, които служат като източник на флуоридни аниони за всички тези синтези, където искате да ги включите в някаква структура..

К катионът е показан по-горе⁺ (пурпурна сфера) и аниона F^- (синя сфера). И двата йона взаимодействат привличащи се взаимно чрез своите заряди +1 и -1.

Въпреки че KF не е толкова опасен като HF, фактът, че той има "пълна свобода" на аниона F^-, превръща го в токсична сол. Ето защо неговите разтвори са използвани като инсектициди.

KI се произвежда чрез взаимодействие на калиев карбонат с флуороводородна киселина, произвеждаща калиев бифлуорид (KHF).₂); което чрез термично разлагане води до калиев флуорид.

индекс

• 1 Структура на калиев флуорид
  • 1.1 Хидрати
• 2 Свойства
  • 2.1 Молекулно тегло
  • 2.2 Физически вид (цвят)
  • 2.3 Вкус
  • 2.4 Точка на кипене
  • 2.5 Точка на топене
  • 2.6 Разтворимост
  • 2.7 Разтворимост във вода
  • 2.8 Плътност
  • 2.9 Налягане на парите
  • 2.10 Разлагане
  • 2.11 Корозивно действие
  • 2.12 Точка на възпламеняване
  • 2.13 Експериментален индекс на пречупване (ηD)
  • 2.14 Стабилност
• 3 Използване
  • 3.1 Регулирайте рН
  • 3.2 Източник на флуор
  • 3.3 Синтез на флуоровъглероди
  • 3.4 Флуориране
  • 3.5 Различни
• 4 Препратки

Структура на калиев флуорид

Структурата на калиевия флуорид е показана на горното изображение. Пурпурните сфери, както в първото изображение, представляват К катиони⁺; докато жълтеникавите сфери представляват F анионите^-.

Забележете, че подредбата е кубична и съответства на структура като каменна сол, много подобна на тази на натриевия хлорид. Всички сфери са заобиколени от шест съседи, които съставляват KF октаедър₆ или FK₆; тоест, всеки К⁺ е заобиколен от шест F^-, и същото се случва и в обратното.

По-горе беше споменато, че KF е хигроскопичен и следователно абсорбира влагата от околната среда. По този начин показаното разположение ще съответства на безводната форма (без вода), а не на неговите хидрати; които поглъщат толкова много вода, че дори стават разтворими и "стопяват" (разпръскване).

хидрати

Кристалните структури на хидратите стават по-малко прости. Защо? Защото сега водните молекули се намесват директно в аранжиментите и взаимодействат с K-йони⁺ и F^-. Някои от най-стабилните хидрати са KF2H₂О и KF4H₂О.

И в двата хидрата гореспоменатите октаедри се деформират поради водните молекули. Това се дължи главно на водородните мостове между F^- и Н₂О (F^--НОН). Кристалографските изследвания са установили, че въпреки това двата йона все още поддържат същия брой съседи.

В резултат на всичко това оригиналната кубична структура за безводен калиев флуорид се превръща в моноклинна и дори ромбоедрична подредба..

Безводната част споделя разтопяващото се свойство, така че техните бели кристали, ако останат в контакт със студена мъгла, ще станат воднисти за кратко време.

свойства

Молекулно тегло

58,097 g / mol.

Физически вид (цвят)

Бели кубични кристали или бял кристален успокояващ прах.

вкус

Остър солен вкус.

Точка на кипене

2.741 ° F до 760 mmHg (1502 ° C). В течно състояние той става проводник на електричество, въпреки че аниони F могат^- не си сътрудничи в същата степен с шофирането, че К⁺.

Точка на топене

1.576 ° F; 858 ° С; 1131 К (безводен KF). Това е показателно за силните йонни връзки.

разтворимост

Разтворим в HF, но неразтворим в алкохол. Това показва, че водородните връзки между флуорид и алкохоли, F^--HOR, не благоприятстват процеса на солватация в лицето на разтварянето на неговата кристална мрежа.

Разтворимост във вода

Безводен 92 g / 100 ml (18 ° С); 102 g / 100 ml (25 ° С); дихидрат 349,3 g / 100 ml (18 ° С). Това означава, че KF хидратира, той става по-разтворим във вода.

плътност

2,48 g / cm³.

Парно налягане

100 kPa (750 mmHg) при 1,499 ° С.

разлагане

Когато се нагрява до разлагане, той отделя токсичен дим от калиев оксид и водороден флуорид.

Разяждащо действие

Воден разтвор разяжда стъкло и порцелан.

Точка на възпламеняване

Не е запалимо вещество

Експериментален индекс на пречупване (ηD)

1363.

стабилност

Стабилен, ако е защитен от влага, в противен случай твърдото вещество ще се разтвори. Несъвместим с киселини и силни основи.

приложения

Регулирайте рН

Водни разтвори на калиев флуорид се използват в промишлени приложения и процеси; например, KF решенията позволяват да се коригира рН в изделията, които се произвеждат в съоръженията за преработка на текстил и в пералните машини (те го приближават до стойност 7)..

Източник на флуор

Калиев флуорид е след водород флуорид, основният източник на флуор. Този елемент се използва в ядрените централи и в производството на неорганични и органични съединения, някои с приложения, като включването им в паста за зъби..

Синтез на флуоровъглероди

Калиев флуорид може да се използва в синтеза на флуоровъглерод или флуоровъглерод от хлорокарбона, като се използва реакцията на Finkeistein. В тази реакция като разтворители се използват етиленгликол и диметилсулфоксид.

флуориране

Тъй като той е източник на флуор, където се разтваря във вода, комплексните флуориди могат да бъдат синтезирани от неговите разтвори; т.е. те включват F^- към структурите. Пример за това е следното химическо уравнение:

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

След това смесеният флуорид на KMnF се утаява₃. По този начин, F може да бъде добавен^- така че да е част от сложна метална сол. В допълнение към мангана, флуориди от други метали могат да бъдат утаени: KCoF₃, KFeF₃, knif₃, KCUF₃ и KZnF₃.

По подобен начин флуорът може да бъде включен ковалентно в ароматен пръстен, синтезиращ органофлуорирани.

няколко

KF се използва като междинен продукт или суровина за синтеза на съединения, които се използват главно в агрохимикали или пестицидни продукти.

В допълнение, той се използва като флюсиращ агент за заваряване и гравиране на стъкло; неговият воден разтвор изяжда повърхността на стъклото и върху матрицата отпечатва желаното покритие.

препратки

1. Химическа книга. (2017). Калиев флуорид. Изтеглено от: chemicalbook.com
2. PubChem. (2019). Калиев флуорид. Възстановен от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. T. H. Anderson и E.C. Lincafelte. (1951). Структурата на калиев флуорид дихидрат. Acta Cryst. 4, 181.
4. Кралско химическо дружество. (2015). Калиев флуорид. ChemSpider. Извлечено от: chemspider.com
5. Maquimex. (Н.О.). Калиев флуорид. Взето от: maquimex.com