Kaliumhypokloritt (KOCl): Struktur, Nomenklatur, Egenskaper og Anvendelser

Kaliumhypokloritt er kaliumsaltet av hypoklorsyre. På samme måte er det et ternært salt av kalium, oksygen og klor, og utgjør en uorganisk forbindelse. Kjemisk formel er KOCl, noe som betyr at i ionisk fast stoff er K + kation og OCl-anion i et støkiometrisk forhold på 1: 1.

Av sine homologe forbindelser (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) ₂ ) er det kanskje den minst brukte og populært kjent innen den kjemiske og pragmatiske kulturen. Alle disse saltene har fellesnevneren av hypoklorittanionen (OCl-), som gir dem sine hovedegenskaper som et blekemiddel.

Historien om kaliumhypokloritt og dens fysisk-kjemiske egenskaper er lik natriumhypokloritt-salt. Det ble opprinnelig produsert i 1789 av Claude Louis Berthollet i Javel, Paris. Forfatterens reaksjon som førte til syntesen av nevnte forbindelse uttrykkes av den følgende kjemiske ligning:

Cl2 + 2KOH => KCl + KClO + H20

I følge ligningen reagerer molekylært klor med kaliumhydroksid (eller kaustisk potash), reduserer og oksiderer kloratomer. Dette kan verifiseres ved å sammenligne oksidasjonsnummeret av Cl i KCl (-1) med det for Cl i KClO (+1).

Kjemisk struktur

Øvre bilde viser elektrostatiske interaksjoner mellom K + kation og OCl-anion (med oksygen som bærer en negativ formell ladning).

Disse ionene har de samme støkiometriske proporsjoner (1: 1) og deres ikke-retningsbestemte krefter danner et krystallinsk arrangement, der K + er plassert nærmest O-atom.

Selv om det ikke foreligger studier som beskriver KOCl-krystallinsk systemet (kubisk, ortorombisk, monoklinisk, etc.), er det nok å visualisere det som en stor kule av K + tiltrukket av den lineære geometrienjonen av OCl-.

Det kan antas at, i motsetning til NaOCl, danner KOCl krystaller med mindre retikulær energi, fordi K + er større enn Na + sammenlignet med OCl-. Denne større ulikheten mellom deres ioniske radioer gjør de elektrostatiske kreftene som er tilstede mellom dem, mindre effektive.

Også oppførelsen i vandig oppløsning for dette saltet kan forventes å være lik den for NaOCl. Omgitt av vann, må den mer voluminøse K + ha en hydreringssfære som er større enn Na +. For resten er egenskapene til deres løsninger (farge, lukt og blekekraft) ikke avvikende i noen vesentlig grad.

nomenklatur

Hvorfor kalles kaliumhypokloritt salt på en slik måte? For å kunne svare må det ty til nomenklaturen for de ternære salter som styres av IUPAC. For det første fordi kalium har bare valence +1, er det verdt å skrive; derfor blir det ignorert. Deretter er ikke kaliumhypokloritt (I) skrevet.

Klorsyre har formelen HClO3. Etter hvert som antallet oksygen reduseres, får kloratomet flere elektroner; det vil si at den har mindre positive oksidasjonsnumre. For eksempel har i denne syren Cl et oksidasjonsnummer på +5.

Som i HClO har Cl et oksidasjonsnummer på +1 som i tillegg har to mindre enheter av atomer av O (1 i stedet for 3 mot HClO ₃ ), endres suffikset av dets navn til -oso. Også siden +1 er det minste oksidasjonsnummeret som Cl-atomet kan nå, blir prefiks-typen lagt til.

Deretter kalles HClO hypoklorsyre. Imidlertid er KOCl sitt kaliumsalt og for Cl oksydasjons tall mindre enn +5 suffikset -os utveksles for suffiks -ito. Ellers blir oksygenstallene lik eller større enn +5 endret til -ato. Så navnet heter kaliumhypokloritt.

egenskaper

Molar masse

90, 55 g / mol.

utseende

Det er en litt gråaktig væske.

tetthet

1, 16 g / cm3

Smeltepunkt

-2º C (28ºF; 271ºK). Dette lavt smeltepunkt, til tross for dets ioniske natur, demonstrerer den svake krystallinske gitterenergi av det rene faste stoffet, produktet av de monovalente ladningene av K + og OCl-, og forskjellen i dets ioniske radier.

Kokepunkt

102 ° C (216 ° F, 375 ° K). Det er bare litt høyere enn rent vann.

Løselighet i vann

25% p / v, dette er en rimelig verdi gitt enkel vannmolekyler til å solvatere K + ioner.

Vandige løsninger av kaliumhypokloritt har blekegenskaper, akkurat som NaOCl. Det er irriterende og kan forårsake alvorlig skade i kontakt med hud, øyne og membran i slimhinnen. Dessuten produserer dets innånding bronkialirritasjon, respiratorisk nød og lungeødem.

reaktivitet

-Kaliumhypokloritten er et kraftig oksidasjonsmiddel som ikke anses som et element som forårsaker branner eller eksplosjoner. Det er imidlertid i stand til å kombinere med forskjellige kjemiske elementer for å oppstede brannfarlige og eksplosive stoffer.

- I kontakt med urea kan det dannes NCl ₃, en svært eksplosiv forbindelse. Ved oppvarming eller i kontakt med syrer, produserer den en svært giftig kloridrøyk. Reagerer kraftig med karbon i en potensielt eksplosiv reaksjon.

-Det kombinerer med acetylen for å danne eksplosiv kloracetylen. På samme måte kan reaksjonen med organisk materiale, olje, hydrokarboner og alkoholer gi eksplosjoner. Reaksjonen med nitrometan, metanol og etanol kan bli eksplosiv.

- Den dekomponerer frigjøring av oksygen, en prosess som kan katalyseres av rust eller av metallbeholderen som inneholder den.

-Kaliumhypokloritten bør holdes kald for å forhindre dannelse av kaliumklorat, hvilken nedbrytning kan til og med være eksplosiv.

søknader

-Det brukes som et desinfeksjonsmiddel for overflater og drikkevann.

-Den nedbrytning i jord av kaliumhypokloritt i kaliumklorid har antydet bruken i avlinger som en kilde til kalium, et primært næringselement for planter.

- Noen selskaper har antydet sin anvendelse som en erstatning for NaOCl som et blekemiddel, og hevder de fordelaktige egenskapene til K + -ionen mot miljøpåvirkningen forårsaket av Na +.