Гидрид калия представляет собой химическое соединение , образующееся путем ионного прямого соединения водорода в своей молекулярной форме и калия щелочного металла. Как и все другие гидриды этого типа, это твердое соединение, которое имеет высокую температуру плавления, как и все ионные молекулы.
Гидриды - это химические соединения, состоящие из водорода и одного или нескольких других элементов, металлических или неметаллических по природе. В зависимости от структуры и характеристик эти вещества могут быть трех классов: ионные, ковалентные или межузельные гидриды.
Имея природу ионного соединения, гидрид калия состоит из аниона (в данном случае иона гидрида H - ) и катиона (иона калия K + ).
Ион гидрида ведет себя как сильное основание Бренстеда; то есть он легко принимает протоны от донорного вещества, такого как металлический калий, который их принимает.
Структура
Калий был впервые экспериментально идентифицирован в 1807 году британским химиком сэром Хамфри Дэви, а также другие химические элементы (кальций, магний, бор, стронций и барий) с использованием техники электролиза.
Этот ученый был также тем, кто открыл химическую реакцию, которая приводит к образованию гидрида калия, который происходит в чистом виде в виде белого твердого вещества, хотя коммерчески доступные реагенты имеют серый цвет.
Структура этого бинарного гидрида характеризуется тем, что он кристаллический, в частности кубического типа, то есть элементарная ячейка этого кристалла представляет собой гранецентрированный куб, как показано на предыдущем рисунке.
Реакции, осуществляемые гидридами металлов, происходят на кристаллической поверхности, и этот гидрид, как было показано, имеет радиус гидрида и оптимальную энергию решетки для этого типа реакции, даже выше, чем у гидридов других металлов.
Повышение квалификации
Гидрид калия, формула которого представлена как KH, представляет собой неорганическое вещество, которое классифицируется как гидрид щелочного металла, потому что он образуется путем прямого соединения молекулярного водорода с калием посредством следующей реакции:
H 2 + 2K → 2KH
Эта реакция была обнаружена тем же ученым, который первым определил калий. Он заметил, как этот металл испаряется при воздействии потока газообразного водорода, когда его температура повышается ниже точки кипения.
Гидрид калия, обладающий превосходной активностью, также может быть получен простым способом, начиная с реакции водорода и других сверхосновных соединений (таких как трет-бутоксид калия, называемого t-BuOK-TMEDA), и его можно получить. в гексане.
свойства
Гидрид калия самопроизвольно не встречается в природе. Он образуется в результате реакции, описанной выше, и обнаруживается в виде кристаллического твердого вещества, которое разлагается при температуре около 400 ° C, прежде чем достигнет точки плавления.
Это соединение имеет молярную массу приблизительно 40,106 г / моль из-за комбинации молярных масс двух его компонентов. Кроме того, его плотность составляет 1,43 г / см 3 (принимая за точку отсчета плотность воды при стандартных условиях, которая составляет 1,00 г / см 3 ).
В этом смысле также известно, что это соединение обладает пирофорными свойствами; то есть он может самовоспламеняться в присутствии воздуха, а также окислителей и некоторых газов.
По этой причине с ним следует обращаться осторожно и содержать его в виде суспензии в минеральном масле или даже в парафине, что снижает его пирофорность и облегчает обращение с ним.
Растворимость
Что касается растворимости, этот гидрид считается растворимым в расплавленных гидроксидах (таких как конденсированный гидроксид натрия), а также в солевых смесях. Вместо этого он нерастворим в растворителях органического происхождения, таких как диэтиловый эфир, бензол или сероуглерод.
Точно так же он считается довольно агрессивным веществом, которое также проявляет бурную реакцию при контакте с кислотными соединениями, взаимодействующими в количественном отношении.
Этот вид также ведет себя как «сверхоснование», которое считается даже более сильным, чем соединение гидрида натрия; Кроме того, он имеет характер донора гидрид-ионов.
Приложения
Коммерчески доступный гидрид калия, образующийся в результате реакции молекулярного водорода с элементарным калием, имеет реакционную способность, которая связана с содержащимися в нем примесями (в первую очередь, калием или продуктами его реакции), что приводит к побочные реакции и выходы, которые могут варьироваться.
Его чрезвычайная основность делает его очень полезным для проведения определенных органических синтезов, а также в процессах депротонирования некоторых веществ, которые имеют карбонильные группы, с образованием енолятных соединений.
Точно так же гидрид калия используется для превращения некоторых аминов в их соответствующие амиды (амиды с алкильными цепями типа KNHR и KNR 2 ) посредством их депротонирования. Точно так же он осуществляет быстрое депротонирование в третичных спиртах.
Помимо того, что это соединение является отличным депротонатором, это соединение также используется в некоторых реакциях отщепления, циклизации-конденсации и перегруппировки молекул, и представляет собой отличный восстанавливающий агент.
В других типах реакций краун-эфир может действовать как агент межфазного переноса, хотя он также может действовать как простой агент для «отгонки» (процесса удаления примесей) с поверхности гидрида калия через растворение образующихся неорганических солей.
Ссылки
- Чанг, Р. (2007). Химия. Мексика: Макгроу-Хилл
- Браун, Калифорния (1974). Гидрид калия, высокоактивный новый гидридный реагент. Реакционная способность, применения и методы органических и металлоорганических реакций. Журнал органической химии.
- MacDiarmid, AG (2009). Неорганические синтезы. Получено с books.google.co.ve
- Маевский М., Снежкус В. (2014). Наука синтеза: методы Губена-Вейля молекулярных превращений. Получено с books.google.co.ve