Struktur, Eigenschaften und Verwendung von Kaliumfluorid (KF)

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Jonah Lester

Das Kaliumfluorid Es ist ein anorganisches Halogenid, das aus einem Salz besteht, das zwischen dem Metall und dem Halogen gebildet wird. Seine chemische Formel lautet KF, was bedeutet, dass für jedes Kation K.+ da ist ein F.- Gegenstück. Wie zu sehen ist, sind die Wechselwirkungen elektrostatisch und als Ergebnis gibt es keine kovalenten K-F-Bindungen..

Dieses Salz zeichnet sich durch seine extreme Wasserlöslichkeit aus, weshalb es Hydrate bildet, Feuchtigkeit aufnimmt und zerfließt. Daher ist es sehr einfach, wässrige Lösungen davon herzustellen, die als Quelle für Fluoridanionen für all jene Synthesen dienen, bei denen Sie es in eine Struktur einbauen möchten.

Kaliumfluorid. Quelle: Gabriel Bolívar

Oben ist Kation K.+ (lila Kugel) und das Anion F.- (bläuliche Kugel). Beide Ionen interagieren und ziehen sich durch ihre +1 und -1 Ladungen an.

Obwohl KF nicht so gefährlich ist wie HF, ist die Tatsache, dass es das Anion F hat-, macht es zu einem giftigen Salz. Deshalb wurden ihre Lösungen als Insektizide eingesetzt.

KI wird hergestellt, indem Kaliumcarbonat mit Flusssäure umgesetzt wird, wobei Kaliumbifluorid (KHF) erzeugt wirdzwei); was durch thermische Zersetzung dazu führt, dass Kaliumfluorid entsteht.

Artikelverzeichnis

  • 1 Struktur von Kaliumfluorid
    • 1.1 Hydrate
  • 2 Eigenschaften
    • 2.1 Molekulargewicht
    • 2.2 Aussehen (Farbe)
    • 2.3 Geschmack
    • 2.4 Siedepunkt
    • 2.5 Schmelzpunkt
    • 2.6 Löslichkeit
    • 2.7 Löslichkeit in Wasser
    • 2.8 Dichte
    • 2.9 Dampfdruck
    • 2.10 Zersetzung
    • 2.11 Ätzende Wirkung
    • 2.12 Flammpunkt
    • 2.13 Experimenteller Brechungsindex (ηD)
    • 2.14 Stabilität
  • 3 Verwendungen
    • 3.1 pH einstellen
    • 3.2 Fluorquelle
    • 3.3 Synthese von Fluorkohlenwasserstoffen
    • 3.4 Fluorierung
    • 3.5 Verschiedene
  • 4 Referenzen

Struktur von Kaliumfluorid

Quelle: Cubic Fix oder Edelsteinsalz für Kaliumfluorid. Benjah-bmm27 [Public Domain], von Wikimedia Commons

Das obere Bild zeigt die Struktur von Kaliumfluorid. Die violetten Kugeln repräsentieren wie im ersten Bild die K-Kationen+;; während die gelblichen Kugeln die Anionen F darstellen-.

Es ist zu beachten, dass die Anordnung kubisch ist und einer steinsalzartigen Struktur entspricht, die der von Natriumchlorid sehr ähnlich ist. Alle Kugeln sind von sechs Nachbarn umgeben, die ein Oktaeder KF bilden6 oder FK6;; das heißt, jeder K.+ umgibt sich mit sechs F.-, und das gleiche passiert umgekehrt.

Es wurde bereits erwähnt, dass KF hygroskopisch ist und daher Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnimmt. In diesem Fall würde die gezeigte Anordnung der wasserfreien Form (ohne Wasser) und nicht ihren Hydraten entsprechen; die so viel Wasser aufnehmen, dass sie sogar solubilisiert werden und "schmelzen" (Zerfließen).

Hydrate

Die Kristallstrukturen von Hydraten werden weniger einfach. Warum? Denn jetzt greifen die Wassermoleküle direkt in die Anordnungen ein und interagieren mit den K-Ionen+ und F.-. Eines der stabilsten Hydrate ist KF2HzweiO und KF 4HzweiODER.

In beiden Hydraten werden die gerade erwähnten Oktaeder durch die Wassermoleküle deformiert. Dies ist hauptsächlich auf die Wasserstoffbrücken zwischen dem F zurückzuführen- und der H.zweiVON--HOH). Kristallographische Studien haben festgestellt, dass die beiden Ionen trotzdem die gleiche Anzahl von Nachbarn haben.

Infolgedessen wird die ursprüngliche kubische Struktur für wasserfreies Kaliumfluorid zu einer monoklinen und sogar rhomboedrischen Anordnung..

Wasserfreie teilen die zerfließende Eigenschaft, so dass ihre weißen Kristalle, wenn sie mit einem kalten Nebel in Kontakt kommen, in kurzer Zeit wässrig werden..

Eigenschaften

Molekulargewicht

58,097 g / mol.

Aussehen (Farbe)

Weiße kubische Kristalle oder zerfließendes weißes kristallines Pulver.

Geschmack

Scharfer salziger Geschmack.

Siedepunkt

2,741 ° F bis 760 mmHg (1502 ° C). Im flüssigen Zustand wird es ein elektrischer Leiter, obwohl die Anionen F.- nicht im gleichen Maße zusammenarbeiten wie der K.+.

Schmelzpunkt

1,576 ° F; 858 ° C; 1131 K (wasserfreies KF). Dies ist ein Hinweis auf seine starken Ionenbindungen..

Löslichkeit

Löslich in HF, aber unlöslich in Alkohol. Dies zeigt, dass Wasserstoffbrücken zwischen Fluorid und Alkoholen, F.--HOR, begünstigen Sie den Solvatisierungsprozess nicht gegen die Auflösung seines Kristallgitters.

Wasserlöslichkeit

Wasserfrei 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); Dihydrat 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Das heißt, wenn KF hydratisiert wird, wird es in Wasser löslicher..

Dichte

2,48 g / cm3.

Dampfdruck

100 kPa (750 mmHg) bei 1.499 ºC.

Zersetzung

Beim Erhitzen zur Zersetzung entsteht ein giftiger Rauch aus Kaliumoxid und Fluorwasserstoff..

Ätzende Wirkung

Eine wässrige Lösung greift Glas und Porzellan an.

Flammpunkt

Es ist keine brennbare Substanz

Experimenteller Brechungsindex (ηD)

1,363.

Stabilität

Stabil, wenn es vor Feuchtigkeit geschützt ist, sonst löst sich der Feststoff auf. Unverträglich mit starken Säuren und Basen.

Anwendungen

Stellen Sie den pH-Wert ein

Wässrige Kaliumfluoridlösungen werden in industriellen Anwendungen und Verfahren verwendet; Zum Beispiel ermöglichen KF-Lösungen die Einstellung des pH-Werts bei der Herstellung in Textilverarbeitungsbetrieben und in Wäschereien (sie nähern sich einem Wert von 7 an)..

Fluorquelle

Kaliumfluorid ist nach Fluorwasserstoff die Hauptquelle für die Gewinnung von Fluor. Dieses Element wird in Kernkraftwerken und bei der Herstellung anorganischer und organischer Verbindungen verwendet, einige davon werden beispielsweise in Zahnpasten eingearbeitet..

Synthese von Fluorkohlenwasserstoffen

Kaliumfluorid kann bei der Synthese von Fluorkohlenwasserstoff oder Fluorkohlenwasserstoff aus Chlorkohlenwasserstoff unter Verwendung der Finkeistein-Reaktion verwendet werden. Bei dieser Reaktion werden Ethylenglykol und Dimethylsulfoxid als Lösungsmittel verwendet..

Fluorierung

Da es sich um eine Fluorquelle handelt, in der es in Wasser gelöst liegt, können komplexe Fluoride aus seinen Lösungen synthetisiert werden. Das heißt, ihnen wird ein F hinzugefügt- zu Strukturen. Ein Beispiel ist in der folgenden chemischen Gleichung:

MnBrzwei(ac) + 3KF (ac) => KMnF3(s) + 2KBr (ac)

KMnF-Mischfluorid fällt dann aus3. Somit ist F.- so dass es Teil eines komplexen Metallsalzes ist. Neben Mangan können auch Fluoride anderer Metalle ausgefällt werden: KCoF3, KFeF3, KNiF3, KCuF3 und KZnF3.

Ebenso kann Fluor kovalent in einen aromatischen Ring eingebaut werden, der Organofluoride synthetisiert.

Verschiedene

KF wird als Zwischen- oder Rohstoff für die Synthese von Verbindungen verwendet, die hauptsächlich in Agrochemikalien oder Pestizidprodukten verwendet werden..

Darüber hinaus wird es als Flussmittel für Schweißnähte und beim Glasätzen verwendet. Das heißt, seine wässrige Lösung frisst sich an der Oberfläche des Glases ab und druckt auf einer Form das gewünschte Finish.

Verweise

  1. Chemisches Buch. (2017). Kaliumfluorid. Wiederhergestellt von: Chemicalbook.com
  2. PubChem. (2019). Kaliumfluorid. Wiederhergestellt von: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. T. H. Anderson und E. C. Lincafelte. (1951). Die Struktur von Kaliumfluoriddihydrat. Acta Cryst. 4, 181.
  4. Royal Society of Chemistry. (2015). Kaliumfluorid. ChemSpider. Wiederhergestellt von: chemspider.com
  5. Maquimex. (s.f.). Kaliumfluorid. Wiederhergestellt von: maquimex.com

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