Структура, образование, свойства и применение гидрида калия

гидрид калия представляет собой химическое соединение ионного типа, образованное прямой комбинацией водорода в его молекулярной форме и калия щелочного металла. Как и все другие гидриды этого типа, это твердое соединение, которое имеет высокую температуру плавления, как и все ионные молекулы.

Гидриды представляют собой химические соединения, образованные водородом и одним или несколькими другими элементами, металлическими или неметаллическими по природе. В зависимости от их структуры и характеристик эти вещества могут быть трех типов: ионные, ковалентные или промежуточные гидриды..

Обладая природой ионного соединения, гидрид калия состоит из аниона (в данном случае гидрид-иона Н^-) и катион (ион калия К)⁺).

Гидрид-ион ведет себя как сильное основание Бренстеда; то есть он легко принимает протоны донорского вещества, такого как металлический калий, который получает их.

индекс

• 1 структура
• 2 Обучение
• 3 свойства
  • 3.1 Растворимость
• 4 использования
• 5 ссылок

структура

Калий был впервые идентифицирован экспериментально в 1807 году британским химиком сэром Хамфри Дэви, а также другими химическими элементами (кальций, магний, бор, стронций и барий) методом электролиза..

Также этот ученый обнаружил химическую реакцию, которая приводит к образованию гидрида калия, который происходит в чистом виде в виде белого твердого вещества, хотя коммерчески доступные реагенты имеют серый цвет..

Структура этого бинарного гидрида характеризуется тем, что является кристаллической, в частности кубического типа, то есть элементарная ячейка этого кристалла представляет собой куб с центром в гранях, как видно на предыдущем рисунке. 

Реакции, проводимые гидридами металлов, происходят на поверхности кристалла, и этот гидрид обладает радиусом гидрида и оптимальной ретикулярной энергией для реакций этого типа, даже по сравнению с гидридами других металлов..

обучение

Гидрид калия, формула которого представлена ​​как KH, представляет собой неорганическое вещество, которое классифицируется как гидрид щелочного металла, потому что оно образуется путем непосредственного объединения молекулярного водорода с калием посредством следующей реакции:

H₂ + 2K → 2KH

Эта реакция была обнаружена тем же ученым, который впервые обнаружил калий. Он понял, как этот металл испаряется при воздействии потока газообразного водорода, когда температура последнего повышается ниже его точки кипения..

Также возможно получить гидрид калия, который обладает превосходной активностью, простым способом, начиная с реакции водорода и других соединений сверхосновной природы (таких как трет-бутоксид калия, называемый t-BuOK-TMEDA), и получая его в гексане.

свойства

Гидрид калия не встречается в природе спонтанно. Он получается из реакции, описанной выше, и обнаруживается в виде кристаллического твердого вещества, которое разлагается при температуре около 400 ° C, прежде чем достигнет своей точки плавления..

Это соединение имеет молярную массу приблизительно 40,106 г / моль благодаря сочетанию молярной массы двух его компонентов. Кроме того, его плотность составляет 1,43 г / см.³ (принимая за точку отсчета воду в стандартных условиях, которая составляет 1,00 г / см³).

В этом смысле также известно, что это соединение обладает пирофорными свойствами; то есть он может самовозгораться в присутствии воздуха, а также окислителей и некоторых газов.

По этой причине его следует обрабатывать с осторожностью и содержать в виде суспензии в масле минерального типа или даже в парафиновом воске, тем самым уменьшая его пирофорицидаду и облегчая его обработку.

растворимость

Что касается его растворимости, этот гидрид считается растворимым в расплавленных гидроксидах (таких как конденсированный гидроксид натрия), а также в смесях солей. С другой стороны, он нерастворим в растворителях органического происхождения, таких как диэтиловый эфир, бензол или сероуглерод..

Точно так же оно считается очень едким веществом, которое также проявляет бурную реакцию, когда вступает в контакт с соединениями кислотной природы, взаимодействуя в количественном отношении..

Этот вид также ведет себя как «супероснова», считающаяся даже более сильной, чем составной гидрид натрия; кроме того, он имеет характер донора гидрид-иона.

приложений

Коммерчески доступный гидрид калия, образованный в результате реакции молекулярного водорода с элементарным калием, обладает реакционной способностью, связанной с примесями, которыми он обладает (главным образом, калием или продуктами его реакции), что приводит к вторичные реакции и выходы, которые могут варьироваться.

Его природа крайней основности делает его очень полезным для проведения определенных органических синтезов, а также в процессах депротонирования некоторых веществ, которые имеют карбонильные группы, чтобы привести к образованию енолятных соединений..

Аналогично, гидрид калия используется для превращения некоторых аминов в их соответствующие амиды (амиды с алкильными цепями типа KNHR и KNR)₂) посредством его депротонирования. Таким же образом он осуществляет быструю депротонирование в третичных спиртах.

Так как это превосходный деспротонадор, это соединение также используется в некоторых реакциях элиминирования, циклизации-конденсации и молекулярной перегруппировки и является отличным восстановителем..

В другом типе реакций краун-эфир может выступать в качестве агента межфазного переноса, хотя он также может действовать как простой «травильный» агент (процесс удаления примесей) с поверхности гидрида калия через растворение неорганических солей, которые образуются.

ссылки

1. Чанг, Р. (2007). Химия. Мексика: Макгроу-Хилл
2. Браун, С. А. (1974). Гидрид калия, высокоактивный новый гидридный реагент. Реакционная способность, приложения и методы в органических и металлоорганических реакциях. Журнал органической химии.
3. MacDiarmid, A.G. (2009). Неорганические Синтезы. Получено из books.google.co.ve
4. Majewski, M. и Snieckus, V. (2014). Наука Синтеза: Губен-Вейль Методы молекулярных превращений. Получено из books.google.co.ve