Kali Hypochlorite (KOCl): Cấu trúc, danh pháp, tính chất và công dụng
Kali hypochlorite là muối kali của axit hypochlorous. Tương tự như vậy, nó là một muối ternary kali, oxy và clo, và tạo thành một hợp chất vô cơ. Công thức hóa học của nó là KOCl, có nghĩa là trong chất rắn ion là cation K + và anion OCl theo tỷ lệ cân bằng 1: 1.
Trong số các hợp chất tương đồng của nó (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) 2 ) có lẽ nó ít được sử dụng và phổ biến nhất trong văn hóa hóa học và thực dụng. Tất cả các muối này có mẫu số chung của anion hypochlorite (OCl-), mang lại cho chúng các đặc tính chính của chúng như là một chất tẩy trắng.
Lịch sử của kali hypochlorite và tính chất hóa lý của nó tương tự như muối natri hypochlorite. Nó ban đầu được sản xuất vào năm 1789 bởi Claude Louis Berthollet ở Javel, Paris. Phản ứng của tác giả dẫn đến sự tổng hợp hợp chất nói trên được thể hiện bằng phương trình hóa học sau:
Cl 2 + 2KOH => KCl + KClO + H 2 O
Theo phương trình, clo phân tử phản ứng với kali hydroxit (hoặc kali ăn da), làm giảm và oxy hóa các nguyên tử clo. Điều này có thể được xác nhận bằng cách so sánh số oxi hóa của Cl trong KCl (-1) với số Cl trong KClO (+1).
Cấu trúc hóa học
Hình trên cho thấy các tương tác tĩnh điện giữa cation K + và OCl-anion (với oxy mang điện tích chính thức âm).
Các ion này có cùng tỷ lệ cân bằng hóa học (1: 1) và các lực không định hướng của chúng tạo thành một sự sắp xếp tinh thể, trong đó K + được đặt gần nguyên tử O nhất.
Mặc dù không có nghiên cứu nào mô tả hệ tinh thể KOCl (khối, trực giao, đơn hình, v.v.), nhưng cũng đủ để hình dung nó như một khối cầu K + lớn thu hút ion hình học tuyến tính của OCl-.
Có thể nghĩ rằng, không giống như NaOCl, KOCl tạo thành các tinh thể có năng lượng võng mạc ít hơn, vì K + lớn hơn Na + so với OCl-. Sự khác biệt lớn hơn giữa các ion ion của chúng làm cho lực tĩnh điện có mặt giữa chúng kém hiệu quả hơn.
Ngoài ra, hành vi trong dung dịch nước cho muối này có thể được dự kiến là tương tự như của NaOCl. Được bao quanh bởi nước, K + nhiều hơn phải có hình cầu hydrat hóa lớn hơn Na +. Đối với phần còn lại, tính chất của các dung dịch của chúng (màu sắc, mùi và khả năng tẩy trắng) không khác nhau ở bất kỳ mức độ đáng kể nào.
Danh pháp
Tại sao muối kali hypochlorite được gọi theo cách như vậy? Để trả lời, nó phải sử dụng danh pháp của muối ternary do IUPAC cai trị. Thứ nhất, vì kali chỉ có hóa trị +1, nên đáng để viết; do đó, nó bị bỏ qua. Sau đó, kali hypochlorite (I) không được viết.
Axit cloric có công thức HClO 3 . Khi số lượng oxy giảm, nguyên tử clo thu được nhiều electron hơn; đó là, nó có số oxy hóa ít tích cực hơn. Ví dụ, trong axit Cl này có số oxi hóa là +5.
Như trong HClO, Cl có số oxi hóa +1, ngoài ra, có hai đơn vị nguyên tử O ít hơn (1 thay vì 3 so với HClO 3 ), hậu tố của tên của nó thay đổi thành -oso. Ngoài ra, vì +1 là số oxi hóa nhỏ nhất mà nguyên tử Cl có thể đạt tới, nên tiền tố -hype được thêm vào.
Sau đó, HClO được gọi là axit hypochlorous. Tuy nhiên, KOCl là muối kali của nó và với số oxi hóa Cl nhỏ hơn +5 thì hậu tố -oso được đổi lấy hậu tố -ito. Mặt khác, đối với số oxi hóa bằng hoặc lớn hơn +5, hậu tố được đổi thành -ato. Vì vậy, tên là kali hypochlorite.
Thuộc tính
Khối lượng mol
90, 55 g / mol.
Ngoại hình
Nó là một chất lỏng hơi xám.
Mật độ
1, 16 g / cm3
Điểm nóng chảy
-2º C (28ºF; 271ºK). Điểm nóng chảy thấp này, mặc dù bản chất ion của các liên kết của nó, cho thấy năng lượng mạng tinh thể yếu của chất rắn nguyên chất của nó, sản phẩm của các điện tích đơn của K + và OCl-, và sự khác biệt của bán kính ion của nó.
Điểm sôi
102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Nó chỉ cao hơn một chút so với nước tinh khiết.
Độ hòa tan trong nước
25% p / v, đây là một giá trị hợp lý do các phân tử nước dễ dàng hòa tan các ion K +.
Dung dịch kali hypoclorit có chất tẩy trắng, giống như dung dịch NaOCl. Nó gây khó chịu và có thể gây tổn thương nghiêm trọng khi tiếp xúc với da, mắt và màng của niêm mạc. Ngoài ra, hít phải của nó tạo ra kích thích phế quản, suy hô hấp và phù phổi.
Khả năng phản ứng
-Các kali hypochlorite là một tác nhân oxy hóa mạnh mẽ không được coi là một yếu tố gây ra vụ cháy hoặc nổ. Tuy nhiên, nó có thể kết hợp với các yếu tố hóa học khác nhau để tạo ra các hợp chất dễ cháy và nổ.
- Tiếp xúc với urê có thể tạo thành NCl 3, một hợp chất có tính nổ cao. Khi đun nóng hoặc tiếp xúc với axit, nó tạo ra khói clorua cực độc. Phản ứng mạnh mẽ với carbon trong một phản ứng có khả năng bùng nổ.
-Nó kết hợp với acetylene để tạo thành chloroacetylene nổ. Tương tự như vậy, phản ứng của nó với chất hữu cơ, dầu, hydrocacbon và rượu có thể tạo ra vụ nổ. Phản ứng của nó với nitromethane, metanol và ethanol có thể trở thành chất nổ.
- Nó phân hủy giải phóng oxy, một quá trình có thể được xúc tác bởi rỉ sét hoặc bởi hộp kim loại có chứa nó.
-Các kali hypochlorite nên được giữ lạnh để ngăn chặn sự hình thành kali clorat, sự phân hủy thậm chí có thể gây nổ.
Công dụng
-Nó được sử dụng làm chất khử trùng cho bề mặt và nước uống.
- Sự thoái hóa trong đất của kali hypochlorite trong kali clorua đã gợi ý sử dụng nó trong cây trồng làm nguồn kali, một yếu tố dinh dưỡng chính cho cây trồng.
-Một số công ty đã đề xuất ứng dụng của nó như là một thay thế cho NaOCl như một chất tẩy trắng, tuyên bố các đặc tính có lợi của ion K + chống lại tác động môi trường do Na + gây ra.
