Kaaliumhüdriidi struktuur, moodustumine, omadused ja kasutusalad



The kaaliumhüdriid on ioonne keemiline ühend, mis on moodustunud vesiniku otsese kombinatsiooniga molekulaarses vormis ja leelismetalli kaaliumis. Nagu kõik teised seda tüüpi hüdriidid, on see tahke ühend, millel on kõrge sulamistemperatuur nagu kõigi ioonsete molekulide puhul..

Hüdriidid on keemilised ühendid, mis on moodustatud vesiniku ja ühe või mitme muu metallilise või mittemetallilise elemendiga. Sõltuvalt nende struktuurist ja omadustest võivad need ained olla kolme tüüpi: ioonsed, kovalentsed või interstitsiaalsed hüdriidid..

Ioonse ühendi olemuse omades koosneb kaaliumhüdriid anioonist (antud juhul hüdriidioon H).-) ja katioon (kaaliumioon K)+).

Hüdriidioon toimib nagu tugev Brønstedi alus; see tähendab, et see võtab kergesti vastu doonori aine, näiteks metallilise kaaliumi, prootonid, mis neid vastu võtavad.

Indeks

  • 1 Struktuur
  • 2 Koolitus
  • 3 Atribuudid
    • 3.1 Lahustuvus
  • 4 Kasutamine
  • 5 Viited

Struktuur

Kaalium tuvastati esmakordselt 1807. aastal eksperimentaalselt Briti keemik Sir Humphry Davy, samuti muud keemilised elemendid (kaltsium, magneesium, boor, strontsium ja baarium) elektrolüüsi tehnikaga..

See teadlane avastas ka keemilise reaktsiooni, mille tulemuseks on kaaliumhüdriidi moodustumine, mis esineb puhtas vormis valge tahke ainena, kuigi kaubanduslikult saadavad reagendid on hallid..

Selle binaarse hüdriidi struktuuri iseloomustab see, et see on kristalne, täpsemalt kuupmeetri tüüpi, see tähendab, et selle kristalli ühikrakk on kuubi, mis on keskel nägudega, nagu on näha eelmisel joonisel.. 

Metallhüdriidide reaktsioonid esinevad kristalsel pinnal ja selle hüdriidi näol on sellist tüüpi reaktsioonide jaoks olemas hüdriidraadius ja optimaalne retikulaarne energia, isegi teiste metallide hüdriidide juures..

Koolitus

Kaaliumhüdriid, mille valem on esitatud kui KH, on anorgaaniline aine, mis on klassifitseeritud leelismetalli hüdriidiks, kuna see moodustub molekulaarse vesiniku ja kaaliumi vahetu kombineerimise teel järgmise reaktsiooni abil:

H2 + 2K → 2KH

Selle reaktsiooni avastas sama teadlane, kes tuvastas kaaliumi esimest korda. Ta mõistis, kuidas see metall aurustub vesinikgaasi voolu korral, kui viimase temperatuur tõuseb allapoole keemistemperatuuri..

Samuti on võimalik valmistada kaaliumhüdriidi, millel on lihtsamal viisil parem aktiivsus, alustades vesiniku ja teiste superbasooniliste ühendite (nagu kaalium-tert-butoksiid, t-BuOK-TMEDA) reaktsioonist ja valmistatakse ette heksaanis.

Omadused

Kaaliumhüdriid ei ole looduses spontaanselt leitud. See saadakse ülalkirjeldatud reaktsioonist ja leitakse kristallilise tahke ainena, mis laguneb temperatuuril umbes 400 ° C enne sulamistemperatuurini jõudmist..

Selle ühendi molaarmass on umbes 40,106 g / mol selle kahe komponendi molaarmassi kombinatsiooni tõttu. Lisaks on selle tihedus 1,43 g / cm3 (võttes võrdluspunktiks vett standardtingimustes, mis on 1,00 g / cm3).

Selles mõttes on samuti teada, et sellel ühendil on pürofoorsed omadused; see tähendab, et see võib süttida õhu, samuti oksüdeerivate ainete ja teatud gaaside juuresolekul.

Sel põhjusel tuleb seda ravida ettevaatusega ja sisaldada suspensioonina mineraal-tüüpi õlis või isegi parafiinvahas, vähendades seega selle piroforitsiidi ja hõlbustades selle käitlemist..

Lahustuvus

Lahustuvuse osas loetakse see hüdriid lahustuvaks sulas hüdroksiidides (nagu sulatatud naatriumhüdroksiid), samuti soolasegudes. Teisest küljest ei lahustu see orgaanilise päritoluga lahustites nagu dietüüleeter, benseen või süsinikdisulfiid..

Samamoodi peetakse seda väga söövitavaks aineks, mis samuti avaldab tugevat reaktsiooni, kui see puutub kokku happelise iseloomuga ühenditega, mis toimivad kvantitatiivses seoses.

See liik käitub ka "superbaasina", mida peetakse isegi tugevamaks kui ühendi naatriumhüdriidi; lisaks sellele on sellel hüdriidiooni doonori iseloom.

Kasutamine

Kaaliumhüdriidil, mis on kaubanduslikult kättesaadav, moodustades molekulaarse vesiniku ja elementaarse kaaliumi reaktsiooni, on reaktiivsus, mis on seotud selle lisanditega (peamiselt kaaliumi või selle reaktsioonisaadustega), mis viib \ t sekundaarsed reaktsioonid ja saagised, mis võivad erineda.

Äärmusliku aluselisuse tõttu on väga kasulik viia läbi teatud orgaanilised sünteesid, samuti teatud ainete, mis omavad karbonüülrühmi, deprotoneerimise protsessid, mis põhjustavad ühendite enolaadi..

Samamoodi kasutatakse kaaliumhüdriidi teatud amiinide muundamiseks vastavateks amiidideks (amiidid, mille alküülahelad on KNHR ja KNR tüüp)2), deprotoonimise teel. Samamoodi teostab see kiire deprotonatsiooni tertsiaarsetes alkoholides.

Kuna see ühend on suurepärane desprotonador, kasutatakse seda ühendit ka mõnedes eliminatsiooni, tsüklistamis-kondenseerumise ja molekulaarsete ümberkorralduste reaktsioonides ning see on suurepärane redutseerija.

Teist tüüpi reaktsioonides võib kroon eeter toimida faasiülekandeainena, kuigi see võib toimida ka lihtsa "peitsiva" agensina (protsess lisandite eemaldamiseks) kaaliumhüdriidi pinnalt läbi selle. moodustunud anorgaaniliste soolade lahustumine.

Viited

  1. Chang, R. (2007). Keemia Mehhiko: McGraw-Hill
  2. Brown, C. A. (1974). Kaaliumhüdriid, väga aktiivne uus hüdriidreagent. Reaktiivsus, rakendused ja meetodid orgaanilistes ja orgaanilistes reaktsioonides. Orgaanilise keemia ajakiri.
  3. MacDiarmid, A. G. (2009). Anorgaanilised sünteesid. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve
  4. Majewski, M. ja Snieckus, V. (2014). Sünteesi teadus: molekulaarsete transformatsioonide Houben-Weyl meetodid. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve