โครงสร้างโพแทสเซียมไฮไดรด์การก่อตัวสมบัติและการใช้ประโยชน์



โพแทสเซียมไฮไดรด์ เป็นสารประกอบเคมีชนิดไอออนิกที่เกิดขึ้นจากการรวมกันโดยตรงของไฮโดรเจนในรูปแบบโมเลกุลและโพแทสเซียมโลหะอัลคาไลน์ เช่นเดียวกับไฮไดรด์ประเภทอื่นทั้งหมดมันเป็นสารประกอบที่เป็นของแข็งซึ่งมีจุดหลอมเหลวสูงเช่นเดียวกับโมเลกุลไอออนิกทั้งหมด.

ไฮไดรด์เป็นสารประกอบทางเคมีที่เกิดจากไฮโดรเจนและองค์ประกอบอย่างน้อยหนึ่งอย่างคือโลหะหรือไม่ใช่โลหะในธรรมชาติ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและคุณสมบัติของสารเหล่านี้สามารถแบ่งได้เป็นสามประเภท: อิออนิคโควาเลนต์หรือไฮไดรด์คั่นระหว่างหน้า.

โดยการครอบครองธรรมชาติของสารประกอบไอออนิกโพแทสเซียมไฮไดรด์ประกอบด้วยประจุลบ (ในกรณีนี้ไอออนไฮไดรด์ H-) และไอออนบวก (โพแทสเซียมไอออน K)+).

ไอออนไฮไดรด์ทำหน้าที่เหมือนฐานBrønstedที่แข็งแกร่ง นั่นคือมันใช้โปรตอนของสารผู้บริจาคเช่นโพแทสเซียมที่เป็นโลหะซึ่งรับได้ง่าย.

ดัชนี

  • 1 โครงสร้าง
  • 2 การฝึกอบรม
  • 3 คุณสมบัติ
    • 3.1 การละลาย
  • 4 ใช้
  • 5 อ้างอิง

โครงสร้าง

โพแทสเซียมถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1807 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ Sir Humphry Davy รวมถึงองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ (แคลเซียม, แมกนีเซียม, โบรอน, สตรอนเทียมและแบเรียม) โดยเทคนิคการแยกด้วยกระแสไฟฟ้า.

นอกจากนี้ยังเป็นนักวิทยาศาสตร์คนนี้ที่ค้นพบปฏิกิริยาทางเคมีที่ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของโพแทสเซียมไฮไดรด์ซึ่งเกิดขึ้นในรูปบริสุทธิ์ของมันในรูปของของแข็งสีขาว.

โครงสร้างของไบนารีไฮไดรด์นี้มีลักษณะเป็นผลึกโดยเฉพาะชนิดลูกบาศก์นั่นคือเซลล์หน่วยของคริสตัลนี้เป็นลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ใบหน้าดังที่เห็นในรูปก่อนหน้า. 

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจากโลหะไฮไดรด์เกิดขึ้นในพื้นผิวผลึกและไฮไดรด์นี้จะแสดงให้เห็นว่ามีรัศมีไฮไดรด์และพลังงานเรติเคิลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับปฏิกิริยาประเภทนี้แม้ผ่านไฮไดรด์ของโลหะอื่น ๆ.

การอบรม

โพแทสเซียมไฮไดรด์ซึ่งมีสูตรแทน KH เป็นสารอนินทรีย์ซึ่งจัดเป็นโลหะอัลคาไลเนื่องจากเกิดขึ้นจากการรวมไฮโดรเจนโมเลกุลกับโพแทสเซียมโดยตรงผ่านปฏิกิริยาต่อไปนี้:

H2 + 2K → 2KH

ปฏิกิริยานี้ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์คนเดียวกันซึ่งระบุโพแทสเซียมเป็นครั้งแรก เขาตระหนักว่าโลหะนี้ระเหยเมื่อสัมผัสกับกระแสของก๊าซไฮโดรเจนเมื่ออุณหภูมิของหลังเพิ่มขึ้นต่ำกว่าจุดเดือด.

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะผลิตโพแทสเซียมไฮไดรด์ที่มีกิจกรรมที่เหนือกว่าในวิธีที่ง่ายเริ่มต้นจากปฏิกิริยาของไฮโดรเจนและสารประกอบอื่น ๆ ของธรรมชาติที่ยอดเยี่ยม (เช่นโพแทสเซียม tert-butoxide ที่เรียกว่า t-BuOK-TMEDA) และเตรียม เป็นเฮกเซน.

สรรพคุณ

โพแทสเซียมไฮไดรด์ไม่พบตามธรรมชาติในธรรมชาติ มันเกิดจากปฏิกิริยาที่อธิบายไว้ข้างต้นและพบว่าเป็นผลึกของแข็งซึ่งสลายตัวที่อุณหภูมิประมาณ 400 ° C ก่อนถึงจุดหลอมเหลว.

สารประกอบนี้มีมวลโมลาร์ประมาณ 40.106 g / mol เนื่องจากการรวมกันของมวลโมลาร์ของส่วนประกอบทั้งสอง นอกจากนี้ความหนาแน่นของมันคือ 1.43 g / cm3 (ใช้เป็นจุดอ้างอิงน้ำในสภาวะมาตรฐานซึ่งคือ 1.00 g / cm3).

ในแง่นี้มันเป็นที่รู้จักกันว่าสารนี้มีคุณสมบัติ pyrophoric; นั่นคือมันสามารถติดไฟได้เองในที่ที่มีอากาศเช่นเดียวกับตัวออกซิไดซ์และก๊าซบางชนิด.

ด้วยเหตุนี้จึงควรปฏิบัติด้วยความระมัดระวังและเก็บไว้ในน้ำมันแร่หรือแม้กระทั่งขี้ผึ้งพาราฟินซึ่งจะช่วยลดการละเมิดลิขสิทธิ์ของ piroforicidad และช่วยในการจัดการ.

สามารถในการละลาย

สำหรับความสามารถในการละลายไฮไดรด์นี้ถือว่าละลายได้ในไฮดรอกไซด์ที่หลอมละลาย (เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่หลอมละลาย) เช่นเดียวกับในส่วนผสมของเกลือ ในทางกลับกันมันไม่ละลายในตัวทำละลายของแหล่งกำเนิดอินทรีย์เช่น diethyl ether, เบนซินหรือซัลไฟด์คาร์บอน.

ในทำนองเดียวกันก็ถือว่าเป็นสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากซึ่งยังมีปฏิกิริยารุนแรงเมื่อสัมผัสกับสารประกอบที่มีลักษณะเป็นกรดและมีปฏิกิริยาต่อกันในเชิงปริมาณ.

สปีชีส์นี้ยังมีพฤติกรรมเหมือน "superbase" ซึ่งถือว่าแข็งแกร่งกว่าสารประกอบโซเดียมไฮไดรด์ นอกจากนี้ยังมีลักษณะของตัวรับไอออนไฮไดรด์.

การใช้งาน

โพแทสเซียมไฮไดรด์ที่มีอยู่ในเชิงพาณิชย์เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของโมเลกุลไฮโดรเจนกับโพแทสเซียมมีปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับสิ่งสกปรกที่มันครอบครอง (ส่วนใหญ่โพแทสเซียมหรือผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา) ซึ่งนำไปสู่ ปฏิกิริยาที่สองและผลผลิตที่อาจแตกต่างกันไป.

ลักษณะของความเป็นพื้นฐานขั้นพื้นฐานทำให้มีประโยชน์อย่างมากในการสังเคราะห์สารอินทรีย์บางชนิดเช่นเดียวกับในกระบวนการ deprotonation ของสารบางอย่างที่มีกลุ่มคาร์บอนิลเพื่อก่อให้เกิดสารประกอบ enolate.

ในทำนองเดียวกันโพแทสเซียมไฮไดรด์ถูกนำมาใช้ในการเปลี่ยนเอมีนบางชนิดให้กลายเป็นเอไมด์ที่สอดคล้องกัน2) โดยวิธีการ deprotonation ในทำนองเดียวกันมันจะทำการ deprotonation อย่างรวดเร็วในแอลกอฮอล์ระดับตติยภูมิ.

เนื่องจากเป็น desprotonador ที่ยอดเยี่ยมสารประกอบนี้ยังใช้ในปฏิกิริยาบางอย่างของการกำจัดการควบแน่นและการจัดเรียงโมเลกุลใหม่และเป็นตัวแทนการลดที่ยอดเยี่ยม.

ในปฏิกิริยาอีกประเภทหนึ่งคราวน์อีเธอร์สามารถทำหน้าที่เป็นตัวแทนการถ่ายโอนเฟสแม้ว่ามันจะสามารถทำหน้าที่เป็นตัวแทน "ดอง" ง่าย ๆ (กระบวนการกำจัดสิ่งสกปรก) จากพื้นผิวของโพแทสเซียมไฮไดรด์ผ่าน การละลายของเกลืออนินทรีย์ที่เกิดขึ้น.

การอ้างอิง

  1. ช้างอาร์ (2550) เคมี เม็กซิโก: McGraw-Hill
  2. บราวน์, C. A. (1974) โพแทสเซียมไฮไดรด์รีเอเจนต์ใหม่ที่ใช้งานสูง ปฏิกิริยาการใช้งานและเทคนิคในปฏิกิริยาของสารอินทรีย์และอินทรีย์ วารสารเคมีอินทรีย์.
  3. MacDiarmid, A. G. (2009) อนินทรีย์สังเคราะห์. ดึงมาจาก books.google.co.th
  4. Majewski, M. , และ Snieckus, V. (2014) วิทยาศาสตร์การสังเคราะห์: วิธี Houben-Weyl ของการแปลงโมเลกุล ดึงมาจาก books.google.co.th