ГІПОХЛОРИТ КАЛІЮ (КОКЛ): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ - ХІМІЯ - 2025

Гіпохлорит калію є калієвої сіллю хлорнуватисту кислоти. Він також є потрійною сіллю калію, кисню та хлору і являє собою неорганічну сполуку. Його хімічна формула - KOCl, що означає, що катіон K ⁺ та OCl ^- аніон знаходяться в іонному твердому тілі в стехіометричному співвідношенні 1: 1.

З його гомологічних сполук (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) ₂ ) це, мабуть, найменш використаний і широко відомий у хімічній та прагматичній культурі. Всі ці солі мають спільний знаменник аніона гіпохлориту (OCl ^- ), що дає їм їх основні характеристики як відбілюючого агента.

Гіпохлорна кислота

Історія гіпохлориту калію та його фізико-хімічні властивості схожі на сіль гіпохлориту натрію. Спочатку він був випущений у 1789 році Клодом Луї Бертолле в Парижі Явель. Реакція автора, яка призвела до синтезу зазначеної сполуки, виражається наступним хімічним рівнянням:

Cl ₂ + 2KOH => KCl + KClO + H ₂ O

Згідно з рівнянням, молекулярний хлор реагує з гідроксидом калію (або їдким калієм), зменшуючи та окислюючи атоми хлору. Це можна перевірити, порівнюючи число окислення Cl у KCl (-1) та число Cl у KClO (+1).

Хімічна структура

Верхнє зображення являє електростатичні взаємодії між катіоном K ⁺ та OCl ^- аніоном (з киснем, що несе негативний формальний заряд).

Ці іони мають однакові стехіометричні пропорції (1: 1), а їх непрямі сили утворюють кристалічне розташування, де К ⁺ розміщений максимально близько до атома O.

Хоча не існує досліджень, що описують кристалічну систему KOCl (кубічну, орторомбічну, моноклінічну тощо), її досить візуалізувати як велику сферу K ^+, залучену до іона лінійної геометрії OCl ^- .

Можна подумати, що на відміну від NaOCl, KOCl утворює кристали з меншою енергією грат, оскільки К ⁺ більший за Na ⁺ порівняно з OCl ^- . Ця більша різниця між їх іонними радіусами робить електростатичні сили, присутні між ними, менш ефективними.

Також можна очікувати, що продуктивність у водному розчині цієї солі буде такою ж, як і у NaOCl. Оточений водою, K ⁺ - більш об'ємний - повинен мати більшу сферу гідратації, ніж Na ⁺ . В іншому випадку властивості їх розчинів (колір, запах і сила відбілювання) не відрізняються значною мірою.

Номенклатура

Чому так називають сіль гіпохлориту калію? Щоб відповісти на це, потрібно вдатися до номенклатури потрійних солей, якими керується IUPAC. Перш за все, оскільки калій має лише валентність +1, його зайве записувати; тому її ігнорують. Так, гіпохлорит калію (I) не пишеться.

Хлорна кислота має формулу HClO ₃ . Коли кількість оксигенів зменшується, атом хлору набирає більше електронів; тобто має менше позитивних окислювальних чисел. Наприклад, у цій кислоті Cl має окислювальне число +5.

Оскільки окиснення Cl має в HClO число +1, яке також має два менші атоми O (1 замість 3 порівняно з HClO ₃ ), суфікс його назви змінюється на –осо. Крім того, оскільки +1 - це найменше число окислення, яке може досягти атом Cl, додається префікс -hipo.

Так, HClO називають гіпохлорною кислотою. Однак KOCl є його калієвою сіллю, і для чисел Cl окислення менше +5 суфікс –також обмінюється на суфікс –ito. В іншому випадку для окислювальних чисел, рівних +5, суфікс змінюється на –ato. Отже, назва залишається гіпохлоритом калію.

Властивості

Молярна маса

90,55 г / моль.

Зовнішній вигляд

Це злегка сірувата рідина.

Щільність

1,16 г / см ³

Точка плавлення

-2 ° C (28 ° F; 271 ° K). Ця низька температура плавлення, незважаючи на іонний характер її зв'язків, демонструє слабку енергію кристалічної решітки її чистого твердого речовини, добуток одновалентних зарядів K ⁺ і OCl ^- та різницю в їх іонних радіусах.

Точка кипіння

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Це лише трохи вище чистої води.

Розчинність у воді

25% мас. / Об., Що є розумним значенням, враховуючи легкість молекул води для сольвації іонів К ⁺ .

Водні розчини гіпохлориту калію мають відбілюючі якості, як і NaOCl. Це дратівливо і може завдати сильної шкоди при контакті зі шкірою, очима та слизовими оболонками. Так само його вдихання викликає подразнення бронхів, дихальний дистрес та набряк легенів.

Реактивність

-Гіпохлорит калію є потужним окислювачем, який не вважається елементом, що викликає пожежі чи вибухи. Однак він здатний поєднувати з різними хімічними елементами для отримання горючих і вибухонебезпечних сполук.

-При контакті з сечовиною вона може утворювати NCl ₃ , вибухонебезпечне з'єднання. При нагріванні або при контакті з кислотами він утворює високотоксичний хлоридний дим. Енергійно реагує на вугілля в потенційно вибуховій реакції.

- Він поєднується з ацетиленом, утворюючи вибухонебезпечний хлороацетилен. Так само його реакція з органікою, нафтою, вуглеводнями та спиртами може спричинити вибухи. Його реакція з нітрометаном, метанолом та етанолом може стати вибухонебезпечною.

- Він розкладає, виділяючи кисень, процес, який може каталізуватися іржею або металевим контейнером, який його містить.

-Гіпохлорит калію потрібно зберігати в холоді, щоб уникнути утворення хлорат калію, розпад якого може бути навіть вибухонебезпечним.

Програми

-Використовується як дезінфікуючий засіб для поверхонь та питної води.

- Деградація в ґрунтах гіпохлориту калію до хлориду калію запропонувала використовувати його в культурах як джерело калію, основного елемента живлення для рослин.

- Деякі компанії запропонували його застосування в якості замінника NaOCl як відбілюючого агента, стверджуючи про корисні властивості іона К ⁺ порівняно з впливом на навколишнє середовище, спричиненим Na ⁺ .

Список літератури

1. Enviro Tech. Розчин без натрію. . Отримано 29 травня 2018 року з: envirotech.com
2. PubChem. (2018). Гіпохлорит калію. Отримано 29 травня 2018 року з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Вікіпедія. (2018). Гіпохлорит калію. Отримано 29 травня 2018 року з: en.wikipedia.org
4. Хімічна книга. (2017). Гіпохлорит калію. Отримано 29 травня 2018 року з: chemicalbook.com
5. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. Хімія. (8-е видання). CENGAGE Навчання, с 873, 874.