Wodorek potasu: struktura, tworzenie, właściwości i zastosowania
Wodorek potasu jest związkiem chemicznym typu jonowego utworzonym przez bezpośrednie połączenie wodoru w postaci cząsteczkowej i potasu metalu alkalicznego. Podobnie jak wszystkie inne wodorki tego typu, jest to stały związek, który ma wysoką temperaturę topnienia, jak w przypadku wszystkich cząsteczek jonowych.
Wodorki są związkami chemicznymi utworzonymi przez wodór i jeden lub więcej innych pierwiastków, z natury metalicznych lub niemetalicznych. W zależności od ich struktury i właściwości, substancje te mogą być trzech typów: wodorków jonowych, kowalencyjnych lub międzywęzłowych.
Mający charakter związku jonowego wodorek potasu składa się z anionu (w tym przypadku jonu wodorkowego H-) i kationu (jon potasowy K +).
Jon wodorkowy zachowuje się jak silna baza Brønsteda; to znaczy, łatwo przyjmuje protony substancji dawcy, takie jak metaliczny potas, który je otrzymuje.
Struktura
Potas został po raz pierwszy zidentyfikowany eksperymentalnie w roku 1807 przez brytyjskiego chemika Sir Humphry Davy, a także inne pierwiastki chemiczne (wapń, magnez, bor, stront i bar) techniką elektrolizy.
To także ten naukowiec odkrył reakcję chemiczną, w wyniku której powstaje wodorek potasu, który występuje w czystej postaci w postaci białego ciała stałego, chociaż dostępne w handlu reagenty są szare.
Struktura tego binarnego wodorku charakteryzuje się tym, że jest krystaliczna, zwłaszcza typu sześciennego, to znaczy komórka elementarna tego kryształu jest sześcianem wyśrodkowanym na powierzchniach, jak widać na poprzedniej figurze.
Reakcje przeprowadzane przez wodory metali zachodzą na powierzchni krystalicznej, a ten wodorek przejawia się jako promień wodorkowy i optymalna energia siatkowa dla tego typu reakcji, nawet w wodorkach innych metali.
Szkolenie
Wodorek potasu, którego wzór jest przedstawiony jako KH, jest substancją nieorganiczną, która jest sklasyfikowana jako wodorek metalu alkalicznego, ponieważ powstaje przez bezpośrednie połączenie wodoru cząsteczkowego z potasem poprzez następującą reakcję:
H 2 + 2K → 2KH
Ta reakcja została odkryta przez tego samego naukowca, który zidentyfikował potas po raz pierwszy. Zdał sobie sprawę z tego, jak ten metal odparował pod wpływem strumienia wodoru, gdy temperatura tego ostatniego wzrosła poniżej jego temperatury wrzenia.
Możliwe jest również wytwarzanie wodorku potasu, który ma prostszą aktywność o wyższej jakości, począwszy od reakcji wodoru i innych związków o charakterze bajecznym (takich jak tert-butanolan potasu, zwany t-BuOK-TMEDA) i jest przygotowywany w heksanie.
Właściwości
Wodorek potasu nie występuje samoistnie w przyrodzie. Jest wytwarzany w reakcji opisanej powyżej i występuje w postaci krystalicznego ciała stałego, które rozkłada się w temperaturze około 400 ° C, zanim osiągnie temperaturę topnienia.
Związek ten ma masę molową około 40, 106 g / mol ze względu na kombinację mas molowych jego dwóch składników. Ponadto jego gęstość wynosi 1, 43 g / cm3 (biorąc jako punkt odniesienia wodę w standardowych warunkach, która wynosi 1, 00 g / cm3).
W tym sensie wiadomo również, że związek ten ma właściwości piroforyczne; to znaczy, może zapalić się samorzutnie w obecności powietrza, jak również czynników utleniających i niektórych gazów.
Z tego powodu należy go traktować ostrożnie i zawrzeć w zawiesinie w oleju mineralnym, a nawet wosku parafinowym, zmniejszając w ten sposób jego piroforyczność i ułatwiając manipulowanie.
Rozpuszczalność
Jeśli chodzi o rozpuszczalność, ten wodorek jest uważany za rozpuszczalny w stopionych wodorotlenkach (takich jak stopiony wodorotlenek sodu), jak również w mieszaninach soli. Z drugiej strony jest nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach pochodzenia organicznego, takich jak eter dietylowy, benzen lub dwusiarczek węgla.
W ten sam sposób jest uważany za bardzo żrącą substancję, która również przejawia gwałtowną reakcję, gdy wchodzi w kontakt ze związkami o charakterze kwaśnym, oddziałującymi w relacji ilościowej.
Gatunek ten zachowuje się również jak „superbaza” uważana za jeszcze silniejszą niż złożony wodorek sodu; ponadto ma charakter donora jonów wodorkowych.
Używa
Wodorek potasu, który jest dostępny w handlu, powstały w wyniku reakcji wodoru cząsteczkowego z potasem pierwiastkowym, ma reaktywność związaną z zanieczyszczeniami, które posiada (głównie potas lub produkty jego reakcji), co prowadzi do Reakcje wtórne i wydajności, które mogą się różnić.
Charakter ekstremalnej zasadowości sprawia, że jest bardzo przydatny do przeprowadzania pewnych syntez organicznych, jak również w procesach deprotonacji pewnych substancji, które posiadają grupy karbonylowe, aby spowodować powstanie związków enolanowych.
Podobnie wodorek potasu stosuje się do przekształcania pewnych amin w odpowiadające im amidy (amidy z łańcuchami alkilowymi typu KNHR i KNR 2 ) za pomocą ich deprotonowania. W ten sam sposób przeprowadza szybką deprotonację w trzeciorzędowych alkoholach.
Ponieważ jest to doskonały desprotonador, związek ten jest również stosowany w niektórych reakcjach eliminacji, cyklizacji-kondensacji i rearanżacji molekularnej i jest doskonałym środkiem redukującym.
W innym typie reakcji eter koronowy może działać jako czynnik przenoszący fazy, chociaż może również działać jako prosty środek „trawiący” (proces usuwania zanieczyszczeń) z powierzchni wodorku potasu, poprzez rozpuszczanie utworzonych soli nieorganicznych.
