Kaliumfluoride (KF) -structuur, eigenschappen en toepassingen

de kaliumfluoride is een anorganisch halogenide dat bestaat uit een zout gevormd tussen metaal en halogeen. De chemische formule is KF, wat betekent dat voor elke K kation⁺ er is een F^- van tegenpartij. Zoals te zien is, zijn de interacties elektrostatisch en als een gevolg zijn er geen covalente bindingen K-F.

Dit zout wordt gekenmerkt door zijn extreme oplosbaarheid in water, dus het vormt hydraten, absorbeert vocht en verdwijnt. Daarom is het heel eenvoudig om waterige oplossingen ervan te bereiden, die als bron van fluoride-anionen dienen voor al die synthese, waar je het in een of andere structuur wilt opnemen.

Het K-kation is hierboven weergegeven⁺ (paarse bol) en het anion F^- (blauwe bol). Beide ionen interageren elkaar door hun ladingen +1 en -1 aan te trekken.

Hoewel de KF niet zo gevaarlijk is als de HF, is het feit dat het "totale vrijheid" heeft voor het anion F^-, het verandert het in een giftig zout. Dat is de reden waarom de oplossingen zijn gebruikt als insecticiden.

De KI wordt geproduceerd door kaliumcarbonaat te laten reageren met fluorwaterstofzuur, waardoor kaliumbifluoride (KHF) wordt geproduceerd.₂); die door thermische ontbinding uiteindelijk kaliumfluoride veroorzaakt.

index

• 1 Structuur van kaliumfluoride
  • 1.1 Hydrateert
• 2 Eigenschappen
  • 2.1 Molecuulgewicht
  • 2.2 Fysieke verschijning (kleur)
  • 2.3 Smaak
  • 2.4 Kookpunt
  • 2.5 Smeltpunt
  • 2.6 Oplosbaarheid
  • 2.7 Oplosbaarheid in water
  • 2.8 Dichtheid
  • 2.9 Dampspanning
  • 2.10 Ontleding
  • 2.11 Corrosieve actie
  • 2.12 Vlampunt
  • 2.13 Experimentele brekingsindex (ηD)
  • 2.14 Stabiliteit
• 3 Gebruik
  • 3.1 Pas de pH aan
  • 3.2 Fluorbron
  • 3.3 Synthese van fluorkoolwaterstoffen
  • 3.4 Fluorinatie
  • 3.5 Verschillende
• 4 Referenties

Structuur van kaliumfluoride

De structuur van het kaliumfluoride wordt getoond in het bovenste beeld. De paarse bollen, zoals in het eerste beeld, vertegenwoordigen de K-kationen⁺; terwijl de geelachtige bollen de F-anionen voorstellen^-.

Merk op dat de opstelling kubisch is en overeenkomt met een structuur zoals steenzout, zeer vergelijkbaar met die van natriumchloride. Alle sferen zijn omringd door zes buren, die samen een KF-octaëder vormen₆ of FK₆; dat wil zeggen, elke K⁺ is omringd door zes F^-, en hetzelfde gebeurt in vice versa.

Hierboven is vermeld dat KF hygroscopisch is en daarom vocht uit de omgeving absorbeert. De getoonde opstelling komt dus overeen met de watervrije vorm (zonder water) en niet met de hydraten ervan; die zoveel water absorberen dat ze zelfs oplosbaar worden en "smelten" (deliquescence).

hydrateert

De kristallijne structuren van hydraten worden minder eenvoudig. Waarom? Omdat nu de watermoleculen direct in de arrangementen ingrijpen en interageren met de K-ionen⁺ en F^-. Enkele van de meest stabiele hydraten zijn KF · 2H₂O en KF · 4H₂O.

In beide hydraten worden de bovengenoemde octaëders vervormd vanwege de watermoleculen. Dit komt voornamelijk door waterstofbruggen tussen de F^- en de H₂O (F^--HOH). Kristallografische studies hebben vastgesteld dat ondanks dit de twee ionen nog steeds hetzelfde aantal buren behouden.

Als gevolg van dit alles transformeert de oorspronkelijke kubieke structuur voor watervrij kaliumfluoride in een monokliene en zelfs rhombohedrale opstelling.

De watervrije delen de vervloeiende eigenschap, zodat hun witte kristallen in contact blijven met een koude mist in korte tijd waterig worden.

eigenschappen

Moleculair gewicht

58,097 g / mol.

Uiterlijk (kleur)

Witte kubieke kristallen of wit kristallijn gloeiend poeder.

smaak

Acute zoutoplossing.

Kookpunt

2.741 ºF tot 760 mmHg (1502 ºC). In de vloeibare toestand wordt het een geleider van elektriciteit, hoewel de anionen F dat kunnen^- werk niet in dezelfde mate samen aan het rijden dat de K⁺.

Smeltpunt

1.576 ºF; 858 ºC; 1131 K (watervrije KF). Dit is een aanwijzing voor zijn sterke ionische bindingen.

oplosbaarheid

Oplosbaar in HF, maar onoplosbaar in alcohol. Dit toont aan dat de waterstofbruggen tussen fluoride en alcoholen, F^--HOR, geef geen voorkeur aan het solvatiseringsproces in het zicht van de oplossing van zijn kristallijnen netwerk.

Oplosbaarheid in water

Watervrij 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihydraat, 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Dat wil zeggen, als KF hydrateert, wordt het beter oplosbaar in water.

dichtheid

2,48 g / cm³.

Stoom druk

100 kPa (750 mmHg) bij 1.499 ºC.

ontleding

Bij verhitting tot ontleding geeft het een giftige rook af van kaliumoxide en waterstoffluoride.

Corrosieve actie

Een waterige oplossing corrodeert glas en porselein.

Vlampunt

Het is geen ontvlambare stof

Experimentele brekingsindex (ηD)

1363.

stabiliteit

Stabiel als het wordt beschermd tegen vocht, anders zal de vaste stof oplossen. Onverenigbaar met zuren en sterke basen.

toepassingen

Pas de pH aan

Waterige oplossingen van kaliumfluoride worden gebruikt in industriële toepassingen en processen; de KF-oplossingen maken het bijvoorbeeld mogelijk de pH bij te stellen in de fabrikanten die in de textielverwerkingsfaciliteiten en in wasserijen worden gemaakt (ze benaderen deze waarde tot 7).

Fluorbron

Kaliumfluoride is na waterstoffluoride, de belangrijkste bron van fluor. Dit element wordt gebruikt in kerncentrales en bij de productie van anorganische en organische verbindingen, sommige met toepassingen zoals hun opname in tandpasta..

Synthese van fluorkoolwaterstoffen

Kaliumfluoride kan worden gebruikt bij de synthese van fluorcarbon of fluorkoolwaterstof uit chloorkoolstof, door de reactie van Finkeistein te gebruiken. In deze reactie worden ethyleenglycol en dimethylsulfoxide als oplosmiddelen gebruikt.

fluoridering

Omdat het een bron van fluor is waar het wordt opgelost in water, kunnen complexe fluoriden worden gesynthetiseerd uit de oplossingen; dat wil zeggen, ze nemen een F op^- naar de structuren. Een voorbeeld is genomen in de volgende chemische vergelijking:

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

Vervolgens precipiteert het gemengde fluoride van KMnF₃. Dus zou F kunnen worden toegevoegd^- zodat het deel uitmaakt van een complex metaalzout. Naast mangaan kunnen fluoriden van andere metalen worden neergeslagen: KCoF₃, KFeF₃, knif₃, kcuf₃ en KZnF₃.

Evenzo kan fluor op covalente wijze in een aromatische ring worden geïncorporeerd, waarbij organogluïdum wordt gesynthetiseerd.

verscheidene

KF wordt gebruikt als een tussenproduct of grondstof voor de synthese van verbindingen die voornamelijk worden gebruikt in agrochemische of pesticideproducten.

Bovendien wordt het gebruikt als een vloeimiddel voor lassen en graveren van glas; dat wil zeggen dat de waterige oplossing het oppervlak van het glas opeet en op een mal de gewenste afwerking afdrukt.

referenties

1. Chemical Book. (2017). Kaliumfluoride. Teruggeplaatst van: chemicalbook.com
2. PubChem. (2019). Kaliumfluoride. Teruggeplaatst van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. T. H. Anderson en E. C. Lincafelte. (1951). De structuur van kaliumfluoridedihydraat. Acta Cryst. 4, 181.
4. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumfluoride. Farmacotherapeutisch Kompas. Teruggeplaatst van: chemspider.com
5. Maquimex. (N.D.). Kaliumfluoride. Teruggeplaatst van: maquimex.com