Wodorek potasu jest związkiem chemicznym tworzonym przez jonowym bezpośrednim połączeniu z wodorem w jego postaci cząsteczkowej i potasu metalu alkalicznego. Podobnie jak wszystkie inne wodorki tego typu, jest to związek stały, który ma wysoką temperaturę topnienia, tak jak ma to miejsce w przypadku wszystkich cząsteczek jonowych.
Wodorki to związki chemiczne składające się z wodoru i jednego lub więcej innych pierwiastków o charakterze metalicznym lub niemetalicznym. W zależności od ich struktury i właściwości substancje te można podzielić na trzy klasy: wodorki jonowe, kowalencyjne lub śródmiąższowe.
Mając charakter związku jonowego, wodorek potasu składa się z anionu (w tym przypadku jonu wodorkowego H - ) i kationu (jonu potasowego K + ).
Jon wodorkowy zachowuje się jak mocna zasada Brønsteda; to znaczy, że łatwo przyswaja protony z substancji donorowej, takiej jak metaliczny potas, który je przyjmuje.
Struktura
Potas został po raz pierwszy zidentyfikowany eksperymentalnie w 1807 roku przez brytyjskiego chemika Sir Humphry'ego Davy'ego, podobnie jak inne pierwiastki chemiczne (wapń, magnez, bor, stront i bar) przy użyciu techniki elektrolizy.
Ten naukowiec był również tym, który odkrył reakcję chemiczną, w wyniku której powstaje wodorek potasu, który występuje w czystej postaci w postaci białej substancji stałej, chociaż odczynniki dostępne w handlu są szare.
Struktura tego dwuskładnikowego wodoru charakteryzuje się tym, że jest krystaliczna, szczególnie typu sześciennego, to znaczy komórką elementarną tego kryształu jest sześcian o centralnej powierzchni, jak widać na poprzednim rysunku.
Reakcje prowadzone przez wodorki metali zachodzą na powierzchni krystalicznej i wykazano, że wodorek ten ma promień wodoru i optymalną energię sieci krystalicznej dla tego typu reakcji, nawet powyżej wodorków innych metali.
Trening
Wodorek potasu, którego wzór jest przedstawiony jako KH, jest substancją nieorganiczną, która jest klasyfikowana jako wodorek metalu alkalicznego, ponieważ powstaje przez bezpośrednie połączenie wodoru cząsteczkowego z potasem w następującej reakcji:
H 2 + 2K → 2KH
Ta reakcja została odkryta przez tego samego naukowca, który jako pierwszy zidentyfikował potas. Zauważył, jak metal ten parował po wystawieniu na działanie strumienia gazowego wodoru, gdy jego temperatura wzrosła poniżej jego temperatury wrzenia.
Wodorek potasu, który ma wyższą aktywność, można również wytwarzać w prosty sposób, wychodząc z reakcji wodoru i innych związków ponadpodstawowych (takich jak tert-butanolan potasu, zwany t-BuOK-TMEDA) i przygotowywany w heksanie.
Nieruchomości
Wodorek potasu nie występuje samoistnie w naturze. Powstaje w wyniku opisanej powyżej reakcji i występuje w postaci krystalicznej substancji stałej, która przed osiągnięciem temperatury topnienia rozkłada się w temperaturze około 400 ° C.
Ten związek ma masę molową około 40,106 g / mol ze względu na połączenie mas molowych jego dwóch składników. Ponadto jego gęstość wynosi 1,43 g / cm 3 (przyjmując jako punkt odniesienia gęstość wody w warunkach standardowych, która wynosi 1,00 g / cm 3 ).
W tym sensie wiadomo również, że związek ten ma właściwości piroforyczne; to znaczy może zapalić się samorzutnie w obecności powietrza, a także środków utleniających i niektórych gazów.
Z tego powodu należy obchodzić się z nim ostrożnie i przechowywać jako zawiesinę w oleju mineralnym lub nawet w wosku parafinowym, zmniejszając w ten sposób jego piroforyczność i ułatwiając obchodzenie się z nim.
Rozpuszczalność
Jeśli chodzi o rozpuszczalność, ten wodorek jest uważany za rozpuszczalny w stopionych wodorotlenkach (takich jak stopiony wodorotlenek sodu), a także w mieszaninach soli. Zamiast tego jest nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach pochodzenia organicznego, takich jak eter dietylowy, benzen lub dwusiarczek węgla.
W ten sam sposób jest uważana za substancję dość żrącą, która również przejawia gwałtowną reakcję, gdy wchodzi w kontakt ze związkami kwasowymi, oddziałując ilościowo.
Gatunek ten zachowuje się również jak „super zasada” uważana za nawet silniejszą niż związek wodorku sodu; Ponadto ma charakter donora jonów wodorkowych.
Aplikacje
Dostępny na rynku wodorek potasu, powstały w wyniku reakcji wodoru cząsteczkowego z potasem elementarnym, ma reaktywność związaną z zanieczyszczeniami, które posiada (głównie potasem lub jego produktami reakcji), co prowadzi do reakcje uboczne i wydajności, które mogą się różnić.
Charakter ekstremalnej zasadowości sprawia, że jest bardzo przydatny do przeprowadzania niektórych syntez organicznych, a także w procesach deprotonowania niektórych substancji, które mają grupy karbonylowe, z których powstają związki enolanowe.
Podobnie wodorek potasu jest stosowany do przekształcania niektórych amin w odpowiadające im amidy (amidy z łańcuchami alkilowymi typu KNHR i KNR 2 ) poprzez ich deprotonowanie. Podobnie, przeprowadza szybką deprotonację w trzeciorzędowych alkoholach.
Oprócz tego, że jest doskonałym deprotonatorem, związek ten jest również stosowany w niektórych reakcjach eliminacji, cyklizacji-kondensacji i przegrupowania molekularnego oraz stanowi doskonały środek redukujący.
W innych typach reakcji eter koronowy może działać jako środek przenoszący fazę, chociaż może również działać jako prosty środek do „usuwania” (procesu usuwania zanieczyszczeń) z powierzchni wodorku potasu, poprzez rozpuszczanie powstałych soli nieorganicznych.
Bibliografia
- Chang, R. (2007). Chemia. Meksyk: McGraw-Hill
- Brown, CA (1974). Wodorek potasu, bardzo aktywny nowy odczynnik wodorkowy. Reaktywność, zastosowania i techniki w reakcjach organicznych i metaloorganicznych. The Journal of Organic Chemistry.
- MacDiarmid, AG (2009). Syntezy nieorganiczne. Uzyskane z books.google.co.ve
- Majewski, M. i Snieckus, V. (2014). Science of Synthesis: Houben-Weyl Methods of Molecular Transforms. Uzyskane z books.google.co.ve