Kaliumfluorid (KF) struktur, egenskaper och användningsområden

2856
Charles McCarthy

De kaliumfluorid Det är en oorganisk halogenid som består av ett salt bildat mellan metallen och halogenen. Dess kemiska formel är KF, vilket betyder att för varje katjon K+ det finns en F- motsvarighet. Som framgår är interaktionerna elektrostatiska och som ett resultat finns inga kovalenta K-F-bindningar..

Detta salt kännetecknas av dess extrema löslighet i vatten, varför det bildar hydrater, absorberar fukt och är torkande. Därför är det väldigt enkelt att bereda vattenlösningar av det, som fungerar som en källa till fluoranjoner för alla de synteser där du vill införliva den i någon struktur.

Kaliumfluorid. Källa: Gabriel Bolívar

Ovan är katjon K+ (lila sfär) och anjonen F- (blåaktig sfär). Båda jonerna interagerar och lockar varandra med sina +1- och -1-laddningar.

Även om KF inte är lika farligt som HF, det faktum att det har anjonen F-, gör det till ett giftigt salt. Det är därför deras lösningar har använts som insektsmedel.

KI produceras genom att reagera kaliumkarbonat med fluorvätesyra och producera kaliumbifluorid (KHFtvå); som genom termisk nedbrytning slutar med kaliumfluorid.

Artikelindex

  • 1 Struktur av kaliumfluorid
    • 1.1 Hydrater
  • 2 fastigheter
    • 2.1 Molekylvikt
    • 2.2 Fysiskt utseende (färg)
    • 2.3 Smak
    • 2.4 Kokpunkt
    • 2.5 Smältpunkt
    • 2.6 Löslighet
    • 2.7 Löslighet i vatten
    • 2.8 Densitet
    • 2.9 Ångtryck
    • 2.10 Sönderdelning
    • 2.11 Frätande verkan
    • 2.12 Flampunkt
    • 2.13 Experimentellt brytningsindex (ηD)
    • 2.14 Stabilitet
  • 3 användningsområden
    • 3.1 Justera pH
    • 3.2 Fluorkälla
    • 3.3 Syntes av fluorkolväten
    • 3.4 Fluorering
    • 3.5 Olika
  • 4 Referenser

Struktur av kaliumfluorid

Källa: Kubikfix eller pärlsalt för kaliumfluorid. Benjah-bmm27 [Public domain], från Wikimedia Commons

Den övre bilden visar strukturen av kaliumfluorid. De lila sfärerna, som i den första bilden, representerar K-katjonerna+; medan de gulaktiga sfärerna representerar anjonerna F-.

Observera att arrangemanget är kubiskt och motsvarar en bergsaltliknande struktur, mycket lik den för natriumklorid. Alla sfärer är omgivna av sex grannar, som utgör en oktaeder KF6 eller FK6; det vill säga varje K+ omger sig med sex F-, och detsamma händer tvärtom.

Det nämndes tidigare att KF är hygroskopiskt och därför absorberar fukt från miljön. I detta fall skulle det visade arrangemanget motsvara den vattenfria formen (utan vatten) och inte dess hydrater; som absorberar så mycket vatten att de till och med blir solubiliserade och "smälter" (deliquescence).

Hydrater

Kristallstrukturerna hos hydrater blir mindre enkla. Varför? För att vattenmolekylerna nu ingriper direkt i arrangemangen och interagerar med K-jonerna+ och F-. En av de mest stabila hydraterna är KF2HtvåO och KF 4HtvåELLER.

I båda hydraterna deformeras den just nämnda oktahedran av vattenmolekylerna. Detta beror främst på vätebindningarna mellan F- och HtvåO (F--HOH). Kristallografiska studier har fastställt att de båda jonerna trots detta fortfarande har samma antal grannar.

Som ett resultat av allt detta blir den ursprungliga kubiska strukturen för vattenfri kaliumfluorid ett monokliniskt och till och med rombohedralt arrangemang..

Vattenfria delar delikatessegenskapen, så att deras vita kristaller, om de lämnas i kontakt med en kall dimma, skulle bli vattniga på kort tid..

Egenskaper

Molekylvikt

58,097 g / mol.

Fysiskt utseende (färg)

Vita kubiska kristaller eller krympande vitt kristallint pulver.

Smak

Skarp salt smak.

Kokpunkt

2741 ° F till 760 mmHg (1502 ° C). I flytande tillstånd blir den en ledare för el, även om anjonerna F- samarbeta inte i samma grad som K+.

Smältpunkt

1576 ° F; 858 ° C; 1131 K (vattenfri KF). Detta är ett tecken på dess starka jonbindningar..

Löslighet

Löslig i HF, men olöslig i alkohol. Detta visar att vätebindningar mellan fluor och alkoholer, F--HOR, gynn inte lösningsprocessen mot upplösning av dess kristallgitter.

Vattenlöslighet

Vattenfri 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihydrat 349,3 g / 100 ml (18 ° C). När KF är hydratiserad blir det mer lösligt i vatten..

Densitet

2,48 g / cm3.

Ångtryck

100 kPa (750 mmHg) vid 1499 ºC.

Sönderfall

Vid uppvärmning till nedbrytning avger den en giftig rök av kaliumoxid och vätefluorid..

Frätande verkan

En vattnig lösning korroderar glas och porslin.

Flampunkt

Det är inte ett lättantändligt ämne

Experimentellt brytningsindex (ηD)

1.363.

Stabilitet

Stabil om den skyddas mot fukt, annars löses fastämnet upp. Oförenlig med starka syror och baser.

Applikationer

Justera pH

Vattenhaltiga kaliumfluoridlösningar används i industriella applikationer och processer; Till exempel tillåter KF-lösningar att pH justeras vid tillverkning i textilbehandlingsanläggningar och i tvättstugor (de uppskattar det till ett värde av 7).

Fluorkälla

Kaliumfluorid är efter vätefluorid, den viktigaste källan för att få fluor. Detta element används i kärnkraftsanläggningar och i produktionen av oorganiska och organiska föreningar, vissa med användningsområden som dess införlivande i tandkräm..

Syntes av fluorkolväten

Kaliumfluorid kan användas vid syntesen av fluorkolväte eller fluorkolväte från klorkolväte med Finkeistein-reaktionen. Etylenglykol och dimetylsulfoxid används som lösningsmedel i denna reaktion..

Fluorinering

Eftersom det är en fluorkälla där den ligger upplöst i vatten kan komplexa fluorider syntetiseras från dess lösningar; det vill säga ett F läggs till dem- till strukturer. Ett exempel är i följande kemiska ekvation:

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

KMnF blandad fluorid fälls sedan ut3. Således F- så att den är en del av ett komplext metallsalt. Förutom mangan kan fluorider av andra metaller fällas ut: KCoF3, KFeF3, KNiF3, KCuF3 och KZnF3.

På samma sätt kan fluor inkorporeras kovalent i en aromatisk ring som syntetiserar organofluorider.

Olika

KF används som en mellanprodukt eller råvara för syntes av föreningar som huvudsakligen används i jordbrukskemikalier eller bekämpningsmedelsprodukter..

Dessutom används den som ett flussmedel för svetsning och vid glasetsning; det vill säga, dess vattenhaltiga lösning äter bort på ytan av glaset och, på en form, skriver den önskade ytan.

Referenser

  1. Kemikaliebok. (2017). Kaliumfluorid. Återställd från: chemicalbook.com
  2. PubChem. (2019). Kaliumfluorid. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. T. H. Anderson och E. C. Lincafelte. (1951). Strukturen av kaliumfluoriddihydrat. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumfluorid. ChemSpider. Återställd från: chemspider.com
  5. Maquimex. (s.f.). Kaliumfluorid. Återställd från: maquimex.com

Ingen har kommenterat den här artikeln än.