Kaliumhypochlorit (KOCl) Struktur, Nomenklatur, Eigenschaften und Verwendungen

Die Kaliumhypochlorit ist das Kaliumsalz der hypochlorigen Säure. Ebenso ist es ein ternäres Salz von Kalium, Sauerstoff und Chlor und bildet eine anorganische Verbindung. Seine chemische Formel ist KOCl, was bedeutet, dass das Kation K im ionischen Festkörper gefunden wird⁺ und das OCl-Anion^- in einem stöchiometrischen Verhältnis von 1: 1.

Von seinen homologen Verbindungen (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl)₂) ist vielleicht am wenigsten benutzt und allgemein bekannt in der chemischen und pragmatischen Kultur. Alle diese Salze haben den gemeinsamen Nenner des Hypochloritanions (OCl^-), die ihnen ihre Haupteigenschaften als Bleichmittel verleiht.

Die Geschichte von Kaliumhypochlorit und seine physikochemischen Eigenschaften sind ähnlich wie bei Natriumhypochloritsalz. Es wurde zunächst 1789 von Claude Louis Berthollet in Javel, Paris, hergestellt. Die Reaktion des Autors, die zur Synthese dieser Verbindung führte, wird durch die folgende chemische Gleichung ausgedrückt:

Cl₂ + 2 KOH => KCl + KClO + H₂O

Nach der Gleichung reagiert molekulares Chlor mit Kaliumhydroxid (oder Kalilauge), wodurch Chloratome reduziert und oxidiert werden. Dies kann verifiziert werden, indem die Oxidationszahl von Cl in KCl (-1) mit der von Cl in KClO (+1) verglichen wird.

Index

• 1 Chemische Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 Eigenschaften
  • 3.1 Molare Masse
  • 3.2 Aussehen
  • 3.3 Dichte
  • 3.4 Schmelzpunkt
  • 3.5 Siedepunkt
  • 3.6 Löslichkeit in Wasser
  • 3.7 Reaktivität
• 4 Verwendet
• 5 Referenzen

Chemische Struktur

Das obere Bild zeigt die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen dem K-Kation⁺ und das OCl-Anion^- (mit Sauerstoff, der eine negative formale Ladung trägt).

Diese Ionen haben die gleichen stöchiometrischen Anteile (1: 1) und ihre ungerichteten Kräfte bilden eine kristalline Anordnung, in der die K⁺ es ist dem O-Atom am nächsten positioniert.

Obwohl es keine Studien gibt, die das KOCl-Kristallsystem (kubisch, orthorhombisch, monoklin usw.) beschreiben, genügt es, es als eine große K-Kugel zu visualisieren.⁺ angezogen von der linearen Geometrie Ion von OCl^-.

Man kann annehmen, dass KOCl im Gegensatz zu NaOCl Kristalle mit weniger retikulärer Energie bildet, weil die K⁺ es ist größer als Na⁺ verglichen mit OCl^-. Diese größere Ungleichheit zwischen ihren Ionenradios macht die zwischen ihnen vorhandenen elektrostatischen Kräfte weniger wirksam.

Es kann auch erwartet werden, dass das Verhalten in wässriger Lösung für dieses Salz ähnlich dem von NaOCl ist. Umgeben von Wasser, der K⁺ - mehr voluminös - sollte eine größere Hydratationssphäre als Na haben⁺. Ansonsten unterscheiden sich die Eigenschaften ihrer Lösungen (Farbe, Geruch und Bleichkraft) nicht wesentlich.

Nomenklatur

Warum wird Kaliumhypochloritsalz so genannt? Um darauf zu antworten, muss er auf die Nomenklatur der ternären Salze zurückgreifen, die von der IUPAC regiert werden. Erstens, weil Kalium nur die Wertigkeit +1 hat, ist es es wert, geschrieben zu werden; Daher wird es ignoriert. Dann wird Kaliumhypochlorit (I) nicht geschrieben.

Chlorsäure hat die Formel HClO₃. Mit sinkender Sauerstoffzahl gewinnt das Chloratom mehr Elektronen; das heißt, es hat weniger positive Oxidationszahlen. Zum Beispiel hat Cl in dieser Säure eine Oxidationszahl von +5.

Wie in HClO hat Cl eine Oxidationszahl von +1, die zusätzlich zwei Einheiten weniger O-Atome enthält (1 statt 3 gegen HClO).₃), ändert sich das Suffix des Namens zu -oso. Da +1 die kleinste Oxidationszahl ist, die das Cl-Atom erreichen kann, wird das Präfix -hype hinzugefügt.

Dann wird HClO Hypochlorsäure genannt. Jedoch ist KOCl sein Kaliumsalz und für Cl-Oxidationszahlen von weniger als +5 wird das Suffix -oso durch das Suffix -ito ersetzt. Andernfalls wird das Suffix für Oxidationszahlen größer oder gleich +5 in -ato geändert. Also, der Name ist Kaliumhypochlorit.

Eigenschaften

Molare Masse

90,55 g / mol.

Aussehen

Es ist eine leicht gräuliche Flüssigkeit.

Dichte

1,16 g / cm³

Schmelzpunkt

-2º C (28ºF; 271ºK). Dieser niedrige Schmelzpunkt zeigt trotz der ionischen Natur seiner Bindungen die schwache kristalline Gitterenergie seines reinen Feststoffs, Produkt der monovalenten Ladungen von K⁺ und das OCl^-und der Unterschied ihrer Ionenradien.

Siedepunkt

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Es ist nur geringfügig höher als reines Wasser.

Löslichkeit in Wasser

25% p / v, was angesichts der Leichtigkeit, mit der Wassermoleküle die K-Ionen solvatisieren, ein vernünftiger Wert ist⁺.

Die wässrigen Lösungen von Kaliumhypochlorit haben Aufhellungsqualitäten, wie jene von NaOCl. Es ist reizend und kann bei Kontakt mit Haut, Augen und Schleimhäuten zu schweren Schäden führen. Auch die Inhalation führt zu Bronchialirritation, Atemnot und Lungenödem.

Reaktivität

-Das Kaliumhypochlorit ist ein starkes Oxidationsmittel, das nicht als Element betrachtet wird, das Brände oder Explosionen verursacht. Es ist jedoch in der Lage, sich mit verschiedenen chemischen Elementen zu kombinieren, um brennbare und explosive Verbindungen zu erzeugen.

-In Kontakt mit Harnstoff kann NC1 bilden₃eine hochexplosive Verbindung. Beim Erhitzen oder Kontakt mit Säuren entsteht ein hochgiftiger Chloridrauch. Reagiert heftig mit Kohlenstoff in einer potentiell explosiven Reaktion.

-Es wird mit Acetylen kombiniert, um das explosive Chloracetylen zu bilden. Ebenso kann seine Reaktion mit organischen Stoffen, Öl, Kohlenwasserstoffen und Alkoholen Explosionen erzeugen. Seine Reaktion mit Nitromethan, Methanol und Ethanol kann explosiv werden.

- Es zersetzt sich freisetzender Sauerstoff, ein Prozess, der durch Rost oder durch den Metallbehälter, der ihn enthält, katalysiert werden kann.

- Das Kaliumhypochlorit sollte kalt gehalten werden, um die Bildung von Kaliumchlorat zu verhindern, dessen Zersetzung sogar explosiv sein kann.

Verwendet

-Es wird als Desinfektionsmittel für Oberflächen und Trinkwasser verwendet.

- Der Abbau von Kaliumhypochlorit in Kaliumchlorid im Boden hat seine Verwendung in Feldfrüchten als eine Quelle von Kalium, einem Hauptnährelement für Pflanzen, vorgeschlagen.

Einige Unternehmen haben ihre Anwendung als Ersatz für NaOCl als Bleichmittel vorgeschlagen, wobei sie die positiven Eigenschaften des K-Ions erwähnen⁺ gegen die Umweltbelastung durch die Na⁺.

Referenzen

1. Enviro Tech. Die Natriumfreie Lösung. [PDF] Abgerufen am 29. Mai 2018 von: envirotech.com
2. PubChem. (2018). Kaliumhypochlorit. Abgerufen am 29. Mai 2018, von: publem.ncbi.nlm.nih.gov
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5. Whitten, Davis, Peck und Stanley. Chemie (8. Ausgabe). CENGE Learning, S. 873, 874.