Kalio hidridas: struktūra, susidarymas, savybės ir panaudojimas
Kalio hidridas yra joninio tipo cheminis junginys, susidaręs tiesiogiai jungiant vandenilį molekulinėje formoje ir šarminio metalo kalio. Kaip ir visi kiti šio tipo hidridai, tai yra kietas junginys, kurio lydymosi temperatūra yra aukšta, kaip ir visų jonų molekulių.
Hidridai yra cheminiai junginiai, kuriuos sudaro vandenilis ir vienas ar daugiau kitų metalinių arba nemetalinių elementų. Priklausomai nuo jų struktūros ir savybių, šios medžiagos gali būti trijų tipų: joniniai, kovalentiniai arba intersticiniai hidridai.
Turintis joninio junginio pobūdį, kalio hidridas susideda iš anijono (šiuo atveju hidrido jonų H-) ir katijono (kalio jonų K +).
Hidrido jonas veikia kaip stipri Brønsted bazė; tai reiškia, kad jis lengvai priima donoro medžiagos, pavyzdžiui, metalo kalio, protonus, kurie juos gauna.
Struktūra
1807 m. Iš pradžių eksperimentiškai nustatė kalį Britų chemikas Sir Humphry Davy, taip pat kiti cheminiai elementai (kalcio, magnio, boro, stroncio ir bario) elektrolizės metodu.
Taip pat šis mokslininkas atrado cheminę reakciją, dėl kurios susidaro kalio hidridas, kuris grynoje formoje susidaro kaip balta kieta medžiaga, nors prekyboje esantys reagentai yra pilki.
Šio dvejetainio hidrido struktūrai būdinga kristalinė, konkrečiai kubinio tipo, ty šio kristalo vieneto ląstelė yra kubas, esantis ant veidų, kaip parodyta ankstesniame paveiksle.
Metalo hidridų reakcijos vyksta kristaliniame paviršiuje, ir šis hidridas pasižymi hidridų spinduliu ir optimalia tinkline energija tokio tipo reakcijoms, net ir kitų metalų hidridams.
Mokymas
Kalio hidridas, kurio formulė yra atstovaujama kaip KH, yra neorganinė medžiaga, kuri klasifikuojama kaip šarminio metalo hidridas, nes ji susidaro tiesiogiai sujungiant molekulinį vandenilį su kaliu per šią reakciją:
H 2 + 2K → 2KH
Šią reakciją atrado tas pats mokslininkas, kuris pirmą kartą nustatė kalį. Jis suprato, kaip šis metalas išgaruoja, kai jis patenka į vandenilio dujų srautą, kai pastarosios temperatūra padidėja žemiau virimo temperatūros.
Taip pat galima pagaminti kalio hidridą, kuris paprastai yra paprastas, pradedant nuo vandenilio ir kitų superbazinio pobūdžio junginių reakcijos (pvz., Kalio tret-butoksido, vadinamo t-BuOK-TMEDA), ir yra paruošiamas. heksane.
Savybės
Kalio hidridas savaime nerandamas. Jis gaminamas iš aukščiau aprašytos reakcijos ir randamas kaip kristalinė kieta medžiaga, kuri suskaidoma maždaug 400 ° C temperatūroje prieš pasiekdama lydymosi temperatūrą.
Šio junginio molinė masė yra maždaug 40, 106 g / mol dėl dviejų komponentų molinių masių derinio. Be to, jo tankis yra 1, 43 g / cm3 (imant atskaitos tašką, vanduo standartinėmis sąlygomis, kuri yra 1, 00 g / cm3).
Šiuo požiūriu taip pat žinoma, kad šis junginys turi piroforinių savybių; tai reiškia, kad jis gali spontaniškai užsidegti, kai yra oro, taip pat oksidatoriai ir tam tikros dujos.
Dėl šios priežasties ji turi būti atsargiai apdorojama kaip suspensija mineraliniame aliejuje ar net parafino vaistu, taip sumažinant jo piroforiškumą ir palengvinant jo naudojimą.
Tirpumas
Dėl tirpumo šis hidridas laikomas tirpiu lydytuose hidroksiduose (pvz., Kondensuotame natrio hidrokside), taip pat druskos mišiniuose. Kita vertus, jis netirpsta organinės kilmės tirpikliuose, pvz., Dietilo eteryje, benzene arba anglies disulfide.
Taip pat laikoma labai korozine medžiaga, kuri taip pat pasireiškia smurtine reakcija, kai ji liečiasi su rūgštinės medžiagos junginiais, kurie sąveikauja kiekybiškai.
Ši rūšis taip pat elgiasi kaip „superbazė“, laikoma dar stipresne nei junginio natrio hidridas; be to, jis turi hidrido jonų donoro savybę.
Naudojimas
Prekyboje esantis kalio hidridas, susidaręs reaguojant molekuliniam vandeniliui su elementiniu kaliu, turi reaktyvumą, kuris yra susijęs su jo turinčiomis priemaišomis (visų pirma kalio arba jo reakcijos produktais), dėl kurio atsiranda Antrinės reakcijos ir derlingumas gali skirtis.
Dėl ypatingo baziškumo pobūdžio labai naudinga atlikti tam tikras organines sintezes, taip pat tam tikrų medžiagų, turinčių karbonilo grupių, deprotonavimo procesus, kurie sukelia enolatų junginius.
Panašiai kalio hidridas naudojamas tam tikrų aminų transformavimui į jų atitinkamus amidus (amidai su KNHR ir KNR 2 tipo alkilo grandinėmis) jų deprotonavimu. Tuo pačiu būdu, jis atlieka greitą deprotonavimą tretiniuose alkoholiuose.
Kadangi jis yra puikus desprotonadorius, šis junginys taip pat naudojamas kai kurioms šalinimo, ciklinimo ir kondensacijos reakcijoms, ir yra puikus redukavimo agentas.
Kito tipo reakcijose karūnos eteris gali veikti kaip fazės pernešimo agentas, nors jis taip pat gali veikti kaip paprastas „marinavimo“ agentas (priemaišų pašalinimo procesas) iš kalio hidrido paviršiaus, susidariusių neorganinių druskų ištirpinimas.
