Гипохлорит калия (KOCl) Структура, номенклатура, свойства и применение

гипохлорит калия калиевая соль хлорноватистой кислоты. Кроме того, это тройная соль калия, кислорода и хлора, и представляет собой неорганическое соединение. Его химическая формула KOCl, что означает, что катион K находится в ионном твердом теле⁺ и анион OCl^- в стехиометрическом соотношении 1: 1.

Из его гомологичных соединений (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl)₂), возможно, наименее используемый и широко известный в химической и прагматической культуре. Все эти соли имеют общий знаменатель гипохлорита аниона (OCl^-), что дает им их основные характеристики в качестве отбеливателя.

История гипохлорита калия и его физико-химические свойства аналогичны соли гипохлорита натрия. Первоначально он был произведен в 1789 году Клодом Луи Бертолье в Жавеле, Париж. Реакция автора, которая привела к синтезу указанного соединения, выражается следующим химическим уравнением:

Cl₂ + 2KOH => KCl + KClO + H₂О

Согласно уравнению, молекулярный хлор реагирует с гидроксидом калия (или едким калием), восстанавливая и окисляя атомы хлора. Это можно проверить путем сравнения степени окисления Cl в KCl (-1) с степенью окисления Cl в KClO (+1).

индекс

• 1 Химическая структура
• 2 Номенклатура
• 3 свойства
  • 3.1 Молярная масса
  • 3.2 Внешний вид
  • 3.3 Плотность
  • 3.4 Точка плавления
  • 3.5 Точка кипения
  • 3.6 Растворимость в воде
  • 3.7 Реакционная способность
• 4 использования
• 5 ссылок

Химическая структура

Верхнее изображение показывает электростатические взаимодействия между катионом K⁺ и анион OCl^- (с кислородом, несущим отрицательный формальный заряд).

Эти ионы имеют одинаковые стехиометрические пропорции (1: 1), а их ненаправленные силы образуют кристаллическое расположение, где K⁺ расположен ближе всего к атому О.

Хотя нет исследований, описывающих кристаллическую систему KOCl (кубическую, ромбическую, моноклинную и т. Д.), Достаточно представить ее как большую сферу K⁺ притягивается к линейной геометрии ион OCl^-.

Можно думать, что в отличие от NaOCl, KOCl образует кристаллы с меньшей ретикулярной энергией, потому что K⁺ Это больше, чем Na⁺ по сравнению с OCl^-. Это большее различие между их ионными радиостанциями делает менее эффективными электростатические силы, существующие между этими.

Также можно ожидать, что поведение в водном растворе для этой соли будет аналогичным поведению NaOCl. Окруженный водой, К⁺ -более объемный - должен иметь сферу гидратации больше, чем Na⁺. В остальном, свойства их растворов (цвет, запах и отбеливающая способность) не отличаются в значительной степени.

номенклатура

Почему калиевая гипохлоритная соль называется так? Чтобы ответить, он должен прибегнуть к номенклатуре тройных солей, управляемых IUPAC. Во-первых, поскольку калий имеет только валентность +1, его стоит написать; следовательно, оно игнорируется. Итак, вы не пишете гипохлорит калия (I).

Хлорная кислота имеет формулу HClO₃. По мере уменьшения количества атомов кислорода атом хлора получает больше электронов; то есть он имеет менее положительные показатели окисления. Например, в этой кислоте Cl имеет степень окисления +5.

Как и в HClO, Cl имеет степень окисления +1, которая также имеет на два меньше единицы атомов O (1 вместо 3 против HClO).₃) суффикс его имени меняется на -oso. Кроме того, поскольку +1 является наименьшим числом окисления, которого может достичь атом Cl, добавляется префикс -hype.

Тогда HClO называется хлорноватистой кислотой. Однако KOCl является его калиевой солью, и для степени окисления Cl менее +5 суффикс -oso заменяется на суффикс -ito. В противном случае для чисел окисления, равных или превышающих +5, суффикс изменяется на -ato. Итак, зовут гипохлорит калия.

свойства

Молярная масса

90,55 г / моль.

внешний вид

Это слегка сероватая жидкость.

плотность

1,16 г / см³

Точка плавления

-2ºC (28ºF; 271ºK). Эта низкая температура плавления, несмотря на ионную природу ее связей, демонстрирует слабую энергию кристаллической решетки ее чистого твердого вещества, продукта одновалентных зарядов K⁺ и OCl^-, и разница их ионных радиусов.

Точка кипения

102 ° С (216 ° F; 375 ° К). Это только немного выше, чем чистая вода.

Растворимость в воде

25% по объему, это разумное значение, учитывая легкость молекул воды для сольватации ионов K⁺.

Водные растворы гипохлорита калия обладают такими же отбеливающими свойствами, как и NaOCl. Это раздражает и может вызвать серьезные повреждения при контакте с кожей, глазами и мембранами слизистой оболочки. Кроме того, его вдыхание вызывает раздражение бронхов, респираторный дистресс и отек легких.

реактивность

-Гипохлорит калия является мощным окислителем, который не считается элементом, вызывающим возгорание или взрыв. Тем не менее, он может сочетаться с различными химическими элементами для образования горючих и взрывоопасных соединений.

-При контакте с мочевиной может образовываться NCl₃, взрывоопасное соединение. При нагревании или контакте с кислотами образуется высокотоксичный хлористый дым. Энергично реагирует с углем в потенциально взрывоопасной реакции.

-Он комбинируется с ацетиленом с образованием хлорацетиленового взрывчатого вещества. Кроме того, его реакция с органическим веществом, нефтью, углеводородами и спиртами может привести к взрывам. Ваша реакция с нитрометаном, метанолом и этанолом может стать взрывоопасной.

-Он разлагает выделение кислорода, процесс, который может быть катализирован ржавчиной или металлическим контейнером, который содержит его.

-Гипохлорит калия следует хранить в холодном состоянии, чтобы предотвратить образование хлората калия, разложение которого может быть даже взрывоопасным.

приложений

-Используется в качестве дезинфицирующего средства для поверхностей и питьевой воды..

-Деградация почвы гипохлоритом калия в хлориде калия предполагает его использование в сельскохозяйственных культурах в качестве источника калия, основного питательного элемента для растений..

-Некоторые компании предложили его применение в качестве заменителя NaOCl в качестве отбеливающего агента, заявляя о полезных свойствах иона К⁺ против воздействия на окружающую среду, вызванного Na⁺.

ссылки

1. Enviro Tech. Раствор без натрия. [PDF]. Получено 29 мая 2018 г. с сайта envirotech.com
2. PubChem. (2018). Гипохлорит калия. Получено 29 мая 2018 г. из: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2018). Гипохлорит калия. Получено 29 мая 2018 г. с сайта en.wikipedia.org
4. Химическая Книга. (2017). Гипохлорит калия. Получено 29 мая 2018 г.
5. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. Химия. (8-е изд.). CENGAGE Learning, стр. 873, 874.