PODCHLORYN POTASU (KOCL): BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2026

Podchloryn potasu jest sól potasowa kwasu podchlorawego. Jest również trójskładnikową solą potasu, tlenu i chloru oraz jest związkiem nieorganicznym. Jego wzór chemiczny to KOCl, co oznacza, że ​​kation K ⁺ i anion OCl ^- znajdują się w jonowej substancji stałej w stosunku stechiometrycznym 1: 1.

Ze swoich związków homologicznych (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) ₂ ) jest prawdopodobnie najmniej używanym i popularnie znanym w kulturze chemicznej i pragmatycznej. Wszystkie te sole mają wspólny mianownik anionu podchlorynowego (OCl ^- ), który nadaje im główne właściwości jako środek wybielający.

Kwas podchlorawy

Historia podchlorynu potasu i jego właściwości fizykochemiczne są podobne do soli podchlorynu sodu. Początkowo został wyprodukowany w 1789 roku przez Claude Louis Berthollet w Javel w Paryżu. Reakcję autora, która doprowadziła do syntezy tego związku, wyraża następujące równanie chemiczne:

Cl ₂ + ₂ KOH => KCl + KClO + H ₂ O

Zgodnie z równaniem, chlor cząsteczkowy reaguje z wodorotlenkiem potasu (lub potasem żrącym), redukując i utleniając atomy chloru. Można to zweryfikować porównując stopień utlenienia Cl w KCl (-1) z poziomem utlenienia Cl w KClO (+1).

Struktura chemiczna

Górny obraz przedstawia oddziaływania elektrostatyczne między kationem K ⁺ a anionem OCl ^- (z tlenem posiadającym ujemny ładunek formalny).

Jony te mają te same proporcje stechiometryczne (1: 1), a ich bezkierunkowe siły tworzą układ krystaliczny, w którym K ⁺ znajduje się najbliżej atomu O.

Chociaż nie ma badań opisujących układ krystaliczny KOCl (sześcienny, rombowy, jednoskośny itp.), To wystarczy wizualizować go jako dużą kulę K ⁺ przyciągniętą do jonu o liniowej geometrii OCl ^- .

Można sądzić, że w przeciwieństwie do NaOCl, KOCl tworzy kryształy o niższej energii sieci, ponieważ K ⁺ jest większy niż Na ^{+ w} porównaniu z OCl ^- . Ta większa odmienność między ich promieniami jonowymi sprawia, że ​​siły elektrostatyczne występujące między nimi są mniej skuteczne.

Można również oczekiwać, że działanie tej soli w roztworze wodnym będzie podobne do działania NaOCl. Otoczony wodą, K ⁺ - bardziej obszerny - musi mieć większą sferę hydratacyjną niż Na ⁺ . W przeciwnym razie właściwości ich roztworów (barwa, zapach i siła wybielania) nie różnią się w znacznym stopniu.

Nomenklatura

Dlaczego tak nazywa się sól podchlorynu potasu? Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy odwołać się do nomenklatury soli trójskładnikowych regulowanej przez IUPAC. Po pierwsze, ponieważ potas ma tylko wartościowość +1, nie trzeba go zapisywać; dlatego jest ignorowany. Tak więc podchloryn potasu (I) nie jest napisany.

Kwas chlorowy ma wzór HClO ₃ . Wraz ze spadkiem liczby atomów tlenu atom chloru zyskuje więcej elektronów; to znaczy ma mniej dodatnich wartości utleniania. Na przykład w tym kwasie Cl ma stopień utlenienia +5.

Ponieważ Cl ma stopień utlenienia +1 w HClO, który ma również o dwa atomy O mniej (1 zamiast 3 w porównaniu z HClO ₃ ), przyrostek jego nazwy zmienia się na –oso. Ponieważ +1 to najmniejsza liczba utleniania, jaką może osiągnąć atom Cl, dodaje się przedrostek -hypo.

Tak więc HClO nazywany jest kwasem podchlorawym. Jednak KOCl jest jego solą potasową i dla stopni utlenienia Cl mniejszych niż +5 przyrostek –oso jest zamieniany na przyrostek –ito. W przeciwnym razie, dla stopni utlenienia równych lub większych niż +5, przyrostek jest zmieniany na –ato. Tak więc nazwa pozostaje podchlorynem potasu.

Nieruchomości

Masa cząsteczkowa

90,55 g / mol.

Wygląd

Jest to lekko szarawa ciecz.

Gęstość

1,16 g / cm ³

Temperatura topnienia

-2 ° C (28 ° F; 271 ° K). Ta niska temperatura topnienia, pomimo jonowego charakteru jego wiązań, świadczy o słabej energii sieci krystalicznej czystego ciała stałego, będącego produktem jednowartościowych ładunków K ⁺ i OCl ^- , oraz różnicy w ich promieniach jonowych.

Temperatura wrzenia

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Jest tylko nieznacznie wyższy niż czysta woda.

Rozpuszczalność w wodzie

25% w / v, jest to wartość rozsądna, biorąc pod uwagę łatwość solwatacji jonów K ^{+ przez} cząsteczki wody .

Wodne roztwory podchlorynu potasu, podobnie jak NaOCl, mają właściwości wybielające. Działa drażniąco i może powodować poważne uszkodzenia w kontakcie ze skórą, oczami i błonami śluzowymi. Podobnie jego wdychanie powoduje podrażnienie oskrzeli, niewydolność oddechową i obrzęk płuc.

Reaktywność

- Podchloryn potasu jest silnym utleniaczem, który nie jest uważany za pierwiastek powodujący pożary lub wybuchy. Jednak jest w stanie łączyć się z różnymi pierwiastkami chemicznymi w celu wytworzenia łatwopalnych i wybuchowych związków.

-W kontakcie z mocznikiem może tworzyć NCl ₃ , silnie wybuchowy związek. Po podgrzaniu lub w kontakcie z kwasami wydziela silnie toksyczny dym chlorkowy. Reaguje energicznie z węglem drzewnym w potencjalnie wybuchowej reakcji.

- Łączy się z acetylenem, tworząc wybuchowy chloroacetylen. Podobnie jego reakcja z materią organiczną, olejem, węglowodorami i alkoholami może spowodować wybuch. Jego reakcja z nitrometanem, metanolem i etanolem może stać się wybuchowa.

-Rozkłada się, uwalniając tlen, proces, który może być katalizowany przez rdzę lub metalowy pojemnik, który go zawiera.

- Podchloryn potasu należy przechowywać w niskiej temperaturze, aby uniknąć tworzenia się chloranu potasu, którego rozkład może być nawet wybuchowy.

Aplikacje

-Służy jako środek dezynfekujący do powierzchni i wody pitnej.

- Degradacja podchlorynu potasu do chlorku potasu w glebie zasugerowała jego zastosowanie w uprawach jako źródła potasu, podstawowego składnika pokarmowego dla roślin.

-Niektóre firmy zasugerowały jego zastosowanie jako substytutu NaOCl jako środka wybielającego, twierdząc, że ma on korzystne właściwości jonu K ^{+ w} porównaniu z wpływem na środowisko powodowanym przez Na ⁺ .

Bibliografia

1. Enviro Tech. Rozwiązanie wolne od sodu. . Pobrane 29 maja 2018 r. Z: envirotech.com
2. PubChem. (2018). Podchloryn potasu. Pobrane 29 maja 2018 z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2018). Podchloryn potasu. Pobrane 29 maja 2018 z: en.wikipedia.org
4. Książka chemiczna. (2017). Podchloryn potasu. Pobrane 29 maja 2018 r. Z: chemicalbook.com
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemia. (8th ed.). CENGAGE Learning, str. 873, 874.