אשלגן היפוכלוריט (קוקל): מבנה, תכונות - כִּימִיָה - 2025

חומצת אשלגן הוא מלח אשלגן של חומצה hypochlorous. זהו גם מלח טריניארי של אשלגן, חמצן וכלור, ומהווה תרכובת אורגנית. הנוסחה הכימית שלה היא KOCl, כלומר הקטיון K ⁺ וה- OCl ^- anion נמצאים במוצק היוני ביחס סטואיציומטרי 1: 1.

מבין התרכובות ההומולוגיות שלה (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) ₂ ) זה אולי הכי פחות בשימוש והפופולרי ביותר בתרבות הכימית והפרגמטית. לכל המלחים הללו המכנה המשותף של האניון ההיכולתי (OCl ^- ) המעניק להם את המאפיינים העיקריים שלהם כחומר הלבנה.

חומצה היפוכלורית

ההיסטוריה של אשלגן היפוכלוריט ותכונותיו הפיזיקו-כימיות דומות למלח נתרן היפוכלוריט. הוא הופק בתחילה בשנת 1789 על ידי קלוד לואי ברת'ולט בג'אבל, פריז. תגובת המחבר שהובילה לסינתזה של תרכובת זו באה לידי ביטוי במשוואה הכימית הבאה:

Cl ₂ + 2KOH => KCl + KClO + H ₂ O

על פי המשוואה, כלור מולקולרי מגיב עם אשלגן הידרוקסיד (או אשלג קאוסטי), תוך הפחתה וחמצון של אטומי הכלור. ניתן לאמת זאת על ידי השוואה בין מספר החמצון של Cl ב- KCl (-1) לזה של Cl ב- KClO (+1).

מבנה כימי

התמונה העליונה מייצג את אינטראקציות אלקטרוסטטיות בין K ⁺ קטיון ואת OCL ^- אניון (עם חמצן נושאת מטען פורמלי שלילי).

ליונים אלה יש את אותם הפרופורציות הסטואיציומטריות (1: 1) והכוחות הלא-כיווניים שלהם יוצרים סידור גבישי, שם K ⁺ ממוקם קרוב לאטום O.

למרות שאין מחקרים המתארים את מערכת הקריסטל של KOCl (מעוקב, אורתורומבי, מונוקליני וכו '), די בכדי לדמיין אותה כספירה גדולה של K ⁺ שנמשכת לעבר יון הגיאומטריה הליניארית של OCl ^- .

ניתן לחשוב שבניגוד ל- NaOCl, KOCl יוצר גבישים עם אנרגיית סריג נמוכה יותר, מכיוון ש- K ⁺ גדול יותר מ- Na ⁺ לעומת OCl ^- . שונות זו גדולה יותר בין הרדיוסים היוניים שלהם הופכת את הכוחות האלקטרוסטטיים הנמצאים ביניהם פחות אפקטיביים.

כמו כן, ניתן לצפות כי הביצועים בתמיסה מימית למלח זה יהיו דומים לאלה של NaOCl. מוקף מים, K ⁺ - עוד נפח - חייב להיות בעל מיכל מים גדול יותר מזה של Na ⁺ . אחרת, תכונות הפתרונות שלהם (צבע, ריח וכוח הלבנה) אינן שונות במידה משמעותית.

מִנוּחַ

מדוע נקרא כך מלח אשלגן היפוכלוריט? כדי לענות על כך, יש לפנות למינוח של מלחי טרנסארי הנשלטים על ידי ה- IUPAC. ראשית, מכיוון שלשלגן יש רק ערך 1+, מיותר לרשום אותו; לכן, זה מתעלם. אז, אשלגן היפוכלוריט (אני) לא כתוב.

לחומצה כלורית הנוסחה HClO ₃ . ככל שמספר החמצן מצמצם, אטום הכלור צובר יותר אלקטרונים; כלומר יש לו מספרים פחות חמצוניים. לדוגמה, בחומצה זו יש ל- Cl מספר חמצון של +5.

כמו ב- HClO, ל- Cl יש מספר חמצון של +1 שבנוסף, יש לו שני אטומי O פחות (1 במקום 3 לעומת HClO ₃ ), סיומת שמו משתנה ל- –o. כמו כן, מכיוון +1 הוא מספר החמצון הקטן ביותר שאטום Cl יכול להגיע אליו, מתווסף הקידומת - היפו.

אז, HClO נקרא חומצה היפוכלורית. עם זאת, KOCl הוא מלח האשלגן שלו ולמספר חמצון של Cl פחות מ- +5 הסיומת –גם מוחלף לסיומת –יטו. אחרת, עבור מספרי חמצון השווים ל- +5 או גדולים יותר, הסיומת משתנה ל- –ato. אז, השם נשאר אשלגן היפוכלוריט.

נכסים

מסה מולארית

90.55 גרם / מול.

מראה חיצוני

זה נוזל אפרפר מעט.

צְפִיפוּת

1.16 גרם / ס"מ ³

נקודת המסה

-2 ° C (28 ° F; 271 ° K). נקודת ההיתוך הנמוכה הזו, למרות האופי היוני של קשריה, מדגימה את אנרגיית הסריג הגבישית החלשה של המוצק הטהור שלה, תוצר של המטענים החד ^- פעמיים של K ⁺ ו- OCl ^- ואת ההבדל ברדיוסים היוניים שלהם.

נקודת רתיחה

102 מעלות צלזיוס (376 מעלות צלזיוס; 375 מעלות צלזיוס). זה רק מעט גבוה יותר מאשר מים טהורים.

מסיסות במים

25% w / v, זהו ערך סביר לנוכח הקלות של מולקולות מים להמיס יוני K ⁺ .

לתמיסות מימיות של אשלגן היפוכלוריט יש תכונות הלבנה, כמו גם אלו של NaOCl. זה מעצבן ויכול לגרום לנזק קשה במגע עם העור, העיניים והריריות. באופן דומה, שאיפתו מייצרת גירוי בסימפונות, מצוקה נשימתית ובצקת ריאות.

תגובתיות

-אשלגן היפוכלוריט הוא חומר מחמצן חזק שאינו נחשב ליסוד הגורם לשריפות או פיצוצים. עם זאת, הוא מסוגל לשלב עם אלמנטים כימיים שונים כדי לייצר תרכובות דליקות ונפיצות.

במגע עם אוריאה זה יכול ליצור NCl ₃ , תרכובת נפיצה מאוד. כאשר הוא מחומם או מובא במגע עם חומצות, הוא מייצר עשן כלוריד רעיל ביותר. מגיב בעוצמה עם פחם בתגובה שעלולה להיות מתפרצת.

זה משתלב עם אצטילן ליצירת הכלור-אצטילן הנפיץ. כמו כן, תגובתו עם חומר אורגני, נפט, פחמימנים ואלכוהולים עלולה לגרום לפיצוצים. תגובתו עם ניטרמתאן, מתנול ואתנול עלולה להפוך לנפוצה.

-הוא מפרק שחרור חמצן, תהליך שניתן לזרז אותו באמצעות חלודה או על ידי מיכל המתכת המכיל אותו.

יש להקפיד על קירור של אשלגן היפוכלוריט בכדי למנוע היווצרות של אשלגן כלורתי, שפירוקו יכול להיות אפילו נפיץ.

יישומים

-זה משמש כחומר חיטוי למשטחים ומי שתייה.

השפלה של אשלגן היפוכלוריט לאשלגן כלוריד בקרקעות הציעה את השימוש בו בגידולים כמקור לאשלגן, יסוד תזונתי ראשוני לצמחים.

חברות מסוימות הציעו את יישומה כתחליף ל- NaOCl כחומר הלבנה, בטענה לתכונותיו המועילות של ה- K ⁺ לעומת ההשפעה הסביבתית הנגרמת על ידי Na ⁺ .

הפניות

1. פיתרון ללא סודיום. . הוחזר ב- 29 במאי 2018, מ: envirotech.com
2. PubChem. (2018). אשלגן היפוכלוריט. הוחזר ב- 29 במאי 2018, מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. ויקיפדיה. (2018). אשלגן היפוכלוריט. הוחזר ב- 29 במאי 2018, מ: en.wikipedia.org
4. ספר כימי. (2017). אשלגן היפוכלוריט. הוחזר ב- 29 במאי 2018, מ: chemicalbook.com
5. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. כִּימִיָה. (מהדורה 8). CENGAGE למידה, עמ '873, 874.