هيبوكلوريت البوتاسيوم (KOCl): الهيكل ، التسميات ، الخواص والاستخدامات
هيبوكلوريت البوتاسيوم هو ملح البوتاسيوم من حمض هيبوكلوريس. وبالمثل ، فهو ملح ثلاثي البوتاسيوم والأكسجين والكلور ، ويشكل مركبًا غير عضوي. الصيغة الكيميائية لها هي KOCl ، مما يعني أنه في المادة الصلبة الأيونية يوجد الكاتيون K + و OClion في نسبة 1: 1 متكافئة.
من مركباتها المتجانسة (LiOCl ، NaOCl ، Ca (OCl) 2 ) ربما تكون الأقل استخدامًا والمعروفة شعبياً في الثقافة الكيميائية والعملية. كل هذه الأملاح لها قاسم مشترك من أنيون الهيبوكلوريت (OCl-) ، والذي يعطيهم خصائصهم الرئيسية كعامل تبيض.
يشبه تاريخ هيبوكلوريت البوتاسيوم وخصائصه الفيزيائية والكيميائية ملح هيبوكلوريت الصوديوم. تم إنتاجه في البداية عام 1789 بواسطة كلود لويس بيرثوليت في جافيل ، باريس. يتم التعبير عن رد فعل المؤلف الذي أدى إلى توليف المركب المذكور بالمعادلة الكيميائية التالية:
Cl 2 + 2KOH => KCl + KClO + H 2 O
وفقًا للمعادلة ، يتفاعل الكلور الجزيئي مع هيدروكسيد البوتاسيوم (أو البوتاس الكاوي) ، مما يقلل ويؤكسد ذرات الكلور. يمكن التحقق من ذلك عن طريق مقارنة عدد أكسدة Cl في KCl (-1) مع رقم Cl في KClO (+1).
التركيب الكيميائي
تُظهر الصورة العليا التفاعلات الإلكتروستاتيكية بين الكاتيون K + و OClion (مع الأكسجين الذي يحمل شحنة سالبة رسمية).
هذه الأيونات لها نفس النسب المتكافئة (1: 1) وتشكل قواتها غير الاتجاهية ترتيبًا بلوريًا ، حيث يتم وضع K + على مقربة من ذرة O.
على الرغم من عدم وجود دراسات تصف النظام البلوري KOCl (مكعب ، تقويم العظام ، أحادي العين ، وما إلى ذلك) ، فإنه يكفي لتصور ذلك كروية كبيرة من K + تنجذب إلى أيون هندسة الخطية من OCl-.
يمكن الاعتقاد بأن KOCl ، على عكس NaOCl ، تشكل بلورات ذات طاقة أقل شبكية ، لأن K + أكبر من Na + مقارنة بـ OCl-. هذا الاختلاف الكبير بين أجهزة الراديو الأيونية الخاصة بهم يجعل القوى الكهروستاتيكية الموجودة بينهما أقل فعالية.
أيضا ، يمكن توقع أن يكون السلوك في المحلول المائي لهذا الملح مشابهًا لسلوك NaOCl. محاط بالمياه ، يجب أن يكون K + الأكثر كثافة له كرة ترطيب أكبر من Na +. بالنسبة للباقي ، لا تختلف خصائص حلولها (اللون والرائحة وقوة التبييض) إلى حد كبير.
تسمية
لماذا يسمى ملح هيبوكلوريت البوتاسيوم بهذه الطريقة؟ للإجابة عليه ، يجب اللجوء إلى تسميات الأملاح الثلاثية التي تحكمها IUPAC. أولاً ، نظرًا لأن البوتاسيوم يحتوي فقط على التكافؤ +1 ، فإنه يستحق الكتابة ؛ لذلك ، يتم تجاهله. ثم ، لا يتم كتابة هيبوكلوريت البوتاسيوم (I).
حامض الكلوريك له الصيغة HClO 3 . مع انخفاض عدد الأكسجين ، تكسب ذرة الكلور المزيد من الإلكترونات. وهذا يعني أنه يحتوي على أرقام أكسدة أقل إيجابية. على سبيل المثال ، في هذا الحمض Cl لديه عدد أكسدة +5.
كما هو الحال في HClO ، يحتوي Cl على رقم أكسدة لـ +1 يحتوي ، بالإضافة إلى ذلك ، على وحدتين أقل من ذرات O (1 بدلاً من 3 ضد HClO 3 ) ، تتغير لاحقة اسمها إلى -oso. أيضًا ، نظرًا لأن +1 هو أصغر رقم أكسدة يمكن أن تصل إليه ذرة Cl ، تتم إضافة البادئة-type.
ثم ، يسمى حمض الهيدروكلوريك حمض هيبوكلوروس. ومع ذلك ، KOCl هو ملح البوتاسيوم ولأكسدة الكلور تقل عن +5 ، يتم استبدال اللاحقة -oso باللاحقة -ito. خلاف ذلك ، بالنسبة لأعداد الأكسدة التي تساوي +5 أو أكبر ، يتم تغيير اللاحقة إلى -ato. لذلك ، الاسم هو هيبوكلوريت البوتاسيوم.
خصائص
الكتلة المولية
90.55 جم / مول.
مظهر
إنه سائل رمادي قليلا.
كثافة
1.16 جم / سم 3
نقطة انصهار
-2 درجة مئوية (28 درجة فهرنهايت ؛ 271 درجة فهرنهايت). توضح نقطة الانصهار المنخفضة هذه ، على الرغم من الطبيعة الأيونية لسنداتها ، طاقة الشبكة البلورية الضعيفة لمادة صلبة خالصة ، ناتجة عن الشحنات الأحادية التكافؤ لـ K + و OCl- ، وفرق نصف قطرها الأيوني.
نقطة الغليان
102 درجة مئوية (216 درجة فهرنهايت ؛ 375 درجة مئوية). إنها أعلى قليلاً من الماء النقي.
الذوبان في الماء
25 ٪ ع / ت ، وهذا هو قيمة معقولة بالنظر إلى سهولة جزيئات الماء في حل أيونات K +.
المحاليل المائية لهيبوكلوريت البوتاسيوم لها صفات تبيض ، تماما مثل تلك الموجودة في NaOCl. إنه مزعج ويمكن أن يسبب أضرارًا شديدة عند التلامس مع الجلد والعينين والأغشية في الغشاء المخاطي. أيضا ، استنشاقه ينتج تهيج الشعب الهوائية ، الضائقة التنفسية وذمة رئوية.
التفاعلية
- هيبوكلوريت البوتاسيوم هو عامل مؤكسد قوي لا يعتبر عنصراً يسبب الحرائق أو الانفجارات. ومع ذلك ، فهي قادرة على الجمع بين عناصر كيميائية مختلفة لتكوين مركبات قابلة للاشتعال والانفجار.
- في اتصال مع اليوريا يمكن أن تشكل NCl 3 ، مركب شديد الانفجار. عند تسخينه أو ملامسته للأحماض ، فإنه ينتج دخان كلوريد شديد السمية. يتفاعل بقوة مع الكربون في تفاعل محتمل المتفجرات.
- يتحد مع الأسيتيلين لتكوين كلورو أسيتيلين المتفجر. وبالمثل ، فإن تفاعلها مع المواد العضوية والزيت والهيدروكربونات والكحول يمكن أن ينتج انفجارات. يمكن أن يصبح تفاعلها مع النتروميثان والميثانول والإيثانول متفجرا.
- يتحلل إطلاق الأكسجين ، وهي عملية يمكن أن تحفزها الصدأ أو الحاوية المعدنية التي تحتوي عليها.
-يجب أن يبقى هيبوكلوريت البوتاسيوم باردًا لمنع تكوين كلورات البوتاسيوم ، والذي قد يكون التحلل فيه متفجرًا.
تطبيقات
- يستخدم كمطهر للأسطح ومياه الشرب.
- إن تدهور هيبوكلوريت البوتاسيوم في تربة كلوريد البوتاسيوم قد اقترح استخدامه في المحاصيل كمصدر للبوتاسيوم ، وهو عنصر غذائي أساسي للنباتات.
- اقترحت بعض الشركات تطبيقه كبديل عن NaOCl كعامل تبيض ، مدعيا الخصائص المفيدة لأيون K + ضد التأثير البيئي الناجم عن Na +.
