ГИПОХЛОРИТ КАЛИЯ (КОКЛ): СОСТАВ, СВОЙСТВА - ХИМИЯ

Гипохлорит калия является калиевой солью хлорноватистой кислоты. Это также тройная соль калия, кислорода и хлора и представляет собой неорганическое соединение. Его химическая формула - KOCl, что означает, что катион K ⁺ и анион OCl ^- находятся в ионном твердом веществе в стехиометрическом соотношении 1: 1.

Из его гомологичных соединений (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) ₂ ) он, пожалуй, наименее используется и широко известен в химической и прагматической культуре. Все эти соли имеют общий знаменатель - анион гипохлорита (OCl ^- ), что дает им основные характеристики как отбеливающего агента.

Хлорноватистая кислота

История гипохлорита калия и его физико-химические свойства аналогичны соли гипохлорита натрия. Первоначально он был произведен в 1789 году Клодом Луи Бертолле в Жавеле, Париж. Авторская реакция, приведшая к синтезу указанного соединения, выражается следующим химическим уравнением:

Cl ₂ + 2KOH => KCl + KClO + H ₂ O

Согласно уравнению, молекулярный хлор реагирует с гидроксидом калия (или едким калием), восстанавливая и окисляя атомы хлора. Это можно проверить, сравнив степень окисления Cl в KCl (-1) с степенью окисления Cl в KClO (+1).

Химическая структура

Верхнее изображение представляет электростатические взаимодействия между катионом K ⁺ и анионом OCl ^- (с кислородом, несущим отрицательный формальный заряд).

Эти ионы имеют одинаковые стехиометрические пропорции (1: 1), а их ненаправленные силы образуют кристаллическую структуру, в которой K ⁺ расположен ближе всего к атому O.

Хотя нет исследований, описывающих кристаллическую систему KOCl (кубическую, ромбическую, моноклинную и т. Д.), Достаточно визуализировать ее как большую сферу из K ^+, притянутую к иону линейной геометрии OCl ^- .

Можно подумать, что, в отличие от NaOCl, KOCl образует кристаллы с более низкой энергией решетки, потому что K ⁺ больше, чем Na ^+, по сравнению с OCl ^- . Это большее различие между их ионными радиусами делает существующие между ними электростатические силы менее эффективными.

Также можно ожидать, что характеристики этой соли в водном растворе будут аналогичны характеристикам NaOCl. Окруженный водой K ⁺ - более объемный - должен иметь большую гидратную сферу, чем Na ⁺ . В остальном свойства их растворов (цвет, запах и отбеливающая способность) существенно не отличаются.

Номенклатура

Почему так названа соль гипохлорита калия? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо обратиться к номенклатуре тройных солей, регулируемой IUPAC. Прежде всего, поскольку калий имеет валентность только +1, нет необходимости записывать его; поэтому игнорируется. Итак, гипохлорит калия (I) не записывается.

Хлорная кислота имеет формулу HClO ₃ . По мере уменьшения количества атомов кислорода атом хлора получает больше электронов; то есть он имеет менее положительную степень окисления. Например, в этой кислоте Cl имеет степень окисления +5.

Так как Cl имеет степень окисления +1 в HClO, который также имеет на два атома O меньше (1 вместо 3 по сравнению с HClO ₃ ), суффикс его названия меняется на –oso. Кроме того, поскольку +1 - это наименьшая степень окисления, которую может достичь атом Cl, добавляется префикс -гипо.

Итак, HClO называется хлорноватистой кислотой. Однако KOCl представляет собой его калиевую соль, и для степени окисления Cl меньше +5 суффикс –oso заменяется суффиксом –ito. В противном случае для степеней окисления, равных или превышающих +5, суффикс меняется на –ato. Итак, название осталось гипохлоритом калия.

свойства

Молярная масса

90,55 г / моль.

Внешность

Это слегка сероватая жидкость.

плотность

1,16 г / см ³

Температура плавления

-2 ° С (28 ° F, 271 ° К). Эта низкая температура плавления, несмотря на ионный характер его связей, демонстрирует слабую энергию кристаллической решетки его чистого твердого вещества, являющуюся произведением одновалентных зарядов K ⁺ и OCl ^- , и разницы в их ионных радиусах.

Точка кипения

102 ° С (216 ° F, 375 ° К). Это лишь немного выше, чем у чистой воды.

Растворимость воды

25% мас. / Об., Что является разумным значением с учетом того, что молекулы воды легко сольватируют ионы K ⁺ .

Водные растворы гипохлорита калия обладают отбеливающими свойствами, как и NaOCl. Он вызывает раздражение и может вызвать серьезные повреждения при контакте с кожей, глазами и слизистыми оболочками. Аналогичным образом, его вдыхание вызывает раздражение бронхов, респираторную недостаточность и отек легких.

Реактивность

-Гипохлорит калия - мощный окислитель, который не считается элементом, вызывающим пожары или взрывы. Однако он способен соединяться с различными химическими элементами с образованием легковоспламеняющихся и взрывоопасных соединений.

-При контакте с мочевиной может образовывать NCl ₃ , взрывоопасное соединение. При нагревании или контакте с кислотами выделяет высокотоксичный хлоридный дым. Реагирует бурно с древесным углем. Возможна взрывоопасная реакция.

-Он соединяется с ацетиленом с образованием взрывоопасного хлорацетилена. Точно так же его реакция с органическими веществами, маслом, углеводородами и спиртами может вызвать взрывы. Его реакция с нитрометаном, метанолом и этанолом может стать взрывоопасной.

-Он разлагает с выделением кислорода, процесс, который может быть катализирован ржавчиной или металлическим контейнером, который его содержит.

-Гипохлорит калия необходимо хранить в холоде, чтобы избежать образования хлората калия, разложение которого может привести к взрыву.

Приложения

-Используется как дезинфицирующее средство для поверхностей и питьевой воды.

- Разложение гипохлорита калия в почвах до хлорида калия предполагает его использование в сельскохозяйственных культурах в качестве источника калия, основного элемента питания растений.

- Некоторые компании предложили его применение в качестве заменителя NaOCl в качестве отбеливающего агента, заявляя о полезных свойствах иона K ⁺ по сравнению с воздействием на окружающую среду, вызываемым Na ⁺ .

Ссылки

Enviro Tech. Раствор без натрия. , Получено 29 мая 2018 г. с сайта envirotech.com.
PubChem. (2018). Гипохлорит калия. Получено 29 мая 2018 г. с сайта pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
Wikipedia. (2018). Гипохлорит калия. Получено 29 мая 2018 г. с сайта en.wikipedia.org.
Химическая книга. (2017). Гипохлорит калия. Получено 29 мая 2018 г. с: chemicalbook.com
Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. Химия. (8-е изд.). CENGAGE Learning, стр. 873, 874.

ГИПОХЛОРИТ КАЛИЯ (КОКЛ): СОСТАВ, СВОЙСТВА - ХИМИЯ - 2026