Kaliumhydride structuur, vorming, eigenschappen en toepassingen

de kaliumhydride is een chemische verbinding van het ionische type die wordt gevormd door de directe combinatie van waterstof in zijn moleculaire vorm en het alkalimetaalkalium. Zoals alle andere hydriden van dit type is het een vaste stof, die een hoog smeltpunt heeft zoals bij alle ionische moleculen.

Hydriden zijn chemische verbindingen die worden gevormd door waterstof en een of meer andere elementen, van metaal of niet van metaal. Afhankelijk van hun structuur en kenmerken kunnen deze stoffen uit drie soorten bestaan: ionische, covalente of interstitiële hydriden..

Door de aard van een ionische verbinding te bezitten, wordt kaliumhydride gevormd door een anion (in dit geval het hydride-ion H^-) en een kation (kaliumion K)⁺).

Het hydride-ion gedraagt ​​zich als een sterke Brønsted-basis; dat wil zeggen, het neemt gemakkelijk de protonen van een donorstof aan, zoals metaalkalium, dat ze ontvangt.

index

• 1 structuur
• 2 Training
• 3 Eigenschappen
  • 3.1 Oplosbaarheid
• 4 Gebruik
• 5 Referenties

structuur

Kalium werd voor het eerst experimenteel geïdentificeerd in het jaar 1807 door de Britse chemicus Sir Humphry Davy, evenals andere chemische elementen (calcium, magnesium, boor, strontium en barium) door de techniek van elektrolyse.

Het was ook deze wetenschapper die de chemische reactie ontdekte die resulteerde in de vorming van kaliumhydride, die in zijn zuivere vorm voorkomt als een witte vaste stof, hoewel de reagentia die in de handel verkrijgbaar zijn, grijs zijn..

De structuur van deze binaire hydride wordt gekenmerkt doordat hij kristallijn is, met name van het kubische type, dat wil zeggen dat de eenheidscel van dit kristal een kubus is die op de vlakken is gecentreerd, zoals te zien is in de vorige figuur. 

De reacties uitgevoerd door de metaalhydriden treden op in het kristallijne oppervlak, en dit hydride heeft zich gemanifesteerd om de hydrideradius en de optimale reticulaire energie voor dit type reacties te hebben, zelfs over de hydriden van andere metalen..

opleiding

Kaliumhydride, waarvan de formule wordt weergegeven als KH, is een anorganische stof die is geclassificeerd als een alkalimetaalhydride, omdat het wordt gevormd door direct moleculaire waterstof met kalium te combineren door de volgende reactie:

H₂ + 2K → 2KH

Deze reactie werd ontdekt door dezelfde wetenschapper die voor de eerste keer kalium identificeerde. Hij besefte hoe dit metaal verdampte wanneer het werd blootgesteld aan een stroom waterstofgas, wanneer de temperatuur van dat laatste onder het kookpunt werd verhoogd..

Het is ook mogelijk om op een eenvoudige manier een kaliumhydride te produceren dat een superieure activiteit heeft, te beginnen met een reactie van waterstof en andere verbindingen van een superbasische aard (zoals kalium-tert-butoxide, t-BuOK-TMEDA genaamd) en bereid in hexaan.

eigenschappen

Kaliumhydride wordt niet spontaan in de natuur gevonden. Het wordt geproduceerd uit de hierboven beschreven reactie en wordt gevonden als een kristallijne vaste stof, die ontleedt bij een temperatuur rond 400 ° C, voordat het smeltpunt wordt bereikt.

Deze verbinding heeft een molmassa van ongeveer 40.106 g / mol als gevolg van de combinatie van de molmassa's van zijn twee componenten. Bovendien is zijn dichtheid 1,43 g / cm³ (neem als referentiepunt het water onder standaardomstandigheden, dat is 1,00 g / cm³).

In deze zin is het ook bekend dat deze verbinding pyrofore eigenschappen heeft; dat wil zeggen, het kan spontaan ontbranden in de aanwezigheid van lucht, evenals oxiderende middelen en bepaalde gassen.

Om deze reden moet voorzichtig worden omgegaan en als suspensie in een minerale olie of zelfs paraffine worden bewaard, waardoor de piroforicidad afneemt en de hantering ervan wordt vergemakkelijkt.

oplosbaarheid

Wat de oplosbaarheid betreft, wordt dit hydride als oplosbaar beschouwd in gesmolten hydroxiden (zoals gefuseerd natriumhydroxide), evenals in zoutmengsels. Aan de andere kant is het onoplosbaar in oplosmiddelen van organische oorsprong zoals diethylether, benzeen of koolstofdisulfide..

Op dezelfde manier wordt het beschouwd als een zeer bijtende stof, die ook een gewelddadige reactie vertoont wanneer deze in contact komt met verbindingen met een zuur karakter, die in een kwantitatieve relatie werken..

Deze soort gedraagt ​​zich ook als een "superbase" die zelfs sterker wordt geacht dan de verbinding natriumhydride; bovendien heeft het het karakter van een hydride-ionendonor.

toepassingen

Het kaliumhydride dat in de handel verkrijgbaar is, gevormd door de reactie van moleculaire waterstof met elementair kalium, heeft een reactiviteit die gerelateerd is aan de onzuiverheden die het bezit (voornamelijk kalium of de reactieproducten ervan), wat leidt tot secundaire reacties en opbrengsten die kunnen variëren.

De aard van extreme basiciteit maakt het zeer nuttig om bepaalde organische synthesen uit te voeren, evenals in processen van deprotonering van bepaalde stoffen die carbonylgroepen bevatten om enolaatverbindingen te produceren.

Evenzo wordt kaliumhydride gebruikt bij de transformatie van bepaalde aminen in hun overeenkomstige amiden (amiden met alkylketens van het KNHR- en KNR-type)₂), door middel van deprotonatie. Op dezelfde manier voert het een snelle deprotonering uit in tertiaire alcoholen.

Omdat het een uitstekende desprotonador is, wordt deze verbinding ook gebruikt in sommige reacties van eliminatie, cyclisatie-condensatie en moleculaire herschikking, en is het een uitstekend reductiemiddel.

In een ander type reacties kan een kroonether presteren als een faseoverdrachtsmiddel, hoewel het ook kan werken als een eenvoudig "beitsmiddel" (proces om onzuiverheden te verwijderen) van het oppervlak van kaliumhydride, via de oplossen van de gevormde anorganische zouten.

referenties

1. Chang, R. (2007). Chemie. Mexico: McGraw-Hill
2. Brown, C.A. (1974). Kaliumhydride, zeer actief nieuw hydridereagens. Reactiviteit, toepassingen en technieken in organische en organometaalreacties. Journal of Organic Chemistry.
3. MacDiarmid, A.G. (2009). Anorganische synthesen. Opgehaald uit books.google.co.ve
4. Majewski, M. en Snieckus, V. (2014). Science of Synthesis: Houben-Weyl Methoden van moleculaire transformaties. Opgehaald uit books.google.co.ve