Kali Hydride: Cấu trúc, sự hình thành, tính chất và công dụng
Kali hydride là một hợp chất hóa học dạng ion được hình thành bởi sự kết hợp trực tiếp của hydro ở dạng phân tử và kali kim loại kiềm. Giống như tất cả các hydrua khác thuộc loại này, nó là một hợp chất rắn, có điểm nóng chảy cao như với tất cả các phân tử ion.
Hydrua là các hợp chất hóa học được hình thành bởi hydro và một hoặc nhiều nguyên tố khác, kim loại hoặc phi kim trong tự nhiên. Tùy thuộc vào cấu trúc và đặc điểm của chúng, các chất này có thể có ba loại: hydrua ion, cộng hóa trị hoặc xen kẽ.
Có bản chất của một hợp chất ion, kali hydride bao gồm một anion (trong trường hợp này là ion hydride H-) và một cation (ion kali K +).
Ion hydride hoạt động giống như một bazơ Brønsted mạnh; nghĩa là, nó dễ dàng chấp nhận các proton của một chất tài trợ như kali kim loại, nhận chúng.
Cấu trúc
Kali lần đầu tiên được xác định bằng thực nghiệm vào năm 1807 bởi nhà hóa học người Anh Sir Humphry Davy, cũng như các nguyên tố hóa học khác (canxi, magiê, boron, strontium và barium) bằng kỹ thuật điện phân.
Cũng chính nhà khoa học này đã phát hiện ra phản ứng hóa học dẫn đến sự hình thành kali hydrua, xảy ra ở dạng nguyên chất dưới dạng chất rắn màu trắng, mặc dù các chất phản ứng có sẵn trên thị trường có màu xám.
Cấu trúc của hydride nhị phân này được đặc trưng bởi là tinh thể, đặc biệt là loại hình khối, nghĩa là ô đơn vị của tinh thể này là một khối lập phương tập trung trên các mặt, như trong hình trước.
Các phản ứng được thực hiện bởi hydrua kim loại xảy ra trong bề mặt tinh thể, và hydrua này đã được biểu hiện là có bán kính hydrua và năng lượng võng mạc tối ưu cho loại phản ứng này, thậm chí trên hydrua của các kim loại khác.
Đào tạo
Kali hydride, có công thức được đại diện là KH, là một chất vô cơ được phân loại là hydrua kim loại kiềm vì nó được hình thành bằng cách kết hợp trực tiếp hydro phân tử với kali thông qua phản ứng sau:
H 2 + 2K → 2KH
Phản ứng này được phát hiện bởi cùng một nhà khoa học đã xác định kali lần đầu tiên. Ông nhận ra kim loại này bốc hơi như thế nào khi tiếp xúc với dòng khí hydro, khi nhiệt độ của chất này tăng lên dưới điểm sôi của nó.
Cũng có thể tạo ra kali hydrua có hoạt tính vượt trội một cách đơn giản, bắt đầu từ phản ứng của hydro và các hợp chất khác có tính chất tuyệt vời (như kali tert-butoxide, được gọi là t-BuOK-TMEDA), và được điều chế trong hexan.
Thuộc tính
Kali hydride không được tìm thấy một cách tự nhiên trong tự nhiên. Nó được tạo ra từ phản ứng được mô tả ở trên và được tìm thấy dưới dạng chất rắn kết tinh, phân hủy ở nhiệt độ khoảng 400 ° C, trước khi đạt đến điểm nóng chảy.
Hợp chất này có khối lượng mol xấp xỉ 40.106 g / mol do sự kết hợp của khối lượng mol của hai thành phần. Ngoài ra, mật độ của nó là 1, 43 g / cm3 (lấy làm điểm tham chiếu nước trong điều kiện tiêu chuẩn, là 1, 00 g / cm3).
Theo nghĩa này, người ta cũng biết rằng hợp chất này có đặc tính pyrophoric; nghĩa là, nó có thể tự bốc cháy khi có không khí, cũng như các tác nhân oxy hóa và các loại khí nhất định.
Vì lý do này, nó nên được xử lý một cách thận trọng và có dạng huyền phù trong một loại dầu khoáng hoặc thậm chí sáp parafin, do đó làm giảm tính tự nhiên của nó và tạo điều kiện cho việc xử lý của nó.
Độ hòa tan
Đối với độ hòa tan của nó, hydrua này được coi là hòa tan trong hydroxit nóng chảy (như natri hydroxit nung chảy), cũng như trong hỗn hợp muối. Mặt khác, nó không hòa tan trong các dung môi có nguồn gốc hữu cơ như dietyl ete, benzen hoặc carbon disulfide.
Theo cách tương tự, nó được coi là một chất rất ăn mòn, nó cũng biểu hiện một phản ứng dữ dội khi tiếp xúc với các hợp chất có tính axit, tương tác trong mối quan hệ định lượng.
Loài này cũng hoạt động giống như một "tuyệt vời" được coi là mạnh hơn cả hợp chất natri hydrua; Ngoài ra, nó có đặc tính của một nhà tài trợ ion hydride.
Công dụng
Kali hydrua có sẵn trên thị trường, được hình thành thông qua phản ứng của hydro phân tử với kali nguyên tố, có phản ứng liên quan đến các tạp chất mà nó sở hữu (chủ yếu là kali hoặc các sản phẩm phản ứng của nó), dẫn đến Phản ứng thứ cấp và sản lượng có thể thay đổi.
Bản chất cực kỳ cơ bản của nó làm cho nó rất hữu ích để thực hiện một số tổng hợp hữu cơ, cũng như trong các quá trình khử hóa của một số chất có nhóm carbonyl để tạo ra các hợp chất enolate.
Tương tự như vậy, kali hydride được sử dụng trong quá trình biến đổi một số amin nhất định thành các amit tương ứng của chúng (amit có chuỗi alkyl loại KNHR và KNR 2 ), bằng phương pháp khử hóa của chúng. Theo cách tương tự, nó thực hiện một sự khử hóa nhanh chóng trong rượu bậc ba.
Vì nó là một desprotonador tuyệt vời, hợp chất này cũng được sử dụng trong một số phản ứng loại bỏ, ngưng tụ-ngưng tụ và sắp xếp lại phân tử, và là một chất khử tuyệt vời.
Trong một loại phản ứng khác, ether ether có thể hoạt động như một chất chuyển pha, mặc dù nó cũng có thể hoạt động như một tác nhân "tẩy" đơn giản (quá trình loại bỏ tạp chất) khỏi bề mặt kali hydride, thông qua hòa tan các muối vô cơ được hình thành.
