Взаимодействие калия с фтором уравнение

Фторид калия: способы получения и химические свойства

Фторид калия KF — соль щелочного металла калия и плавиковой кислоты. Белое вещество, плавится без разложения. Хорошо растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса Mr = 58,10; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,48; t_пл = 857º C

Способ получения

1. Фторид калия можно получить путем взаимодействия при комнатой температуре калия и фтора:

2K + F₂ = 2KF

2. В результате взаимодействия разбавленной плавиковой кислоты и разбавленного раствора гидроксида калия, образуется фторид калия и вода:

KOH + HF = KF + H₂O

3. Карбонат калия взаимодействует с разбавленной плавиковой кислотой, образуя фторид калия, воду и углекислый газ:

4. При 310–400º C гидродифторид разлагается на фторид калия и фтороводородную кислоту:

K(HF₂) = KF + HF

Качественная реакция

Качественная реакция на фторид калия — взаимодействие его с хлоридом кальция, в результате реакции происходит выпадение белого осадка:

1. При взаимодействии с хлоридом кальция , фторид калия образует фторид кальция и хлорид калия:

2KF + CaCl₂ → 2KCl + CaF₂↓

Химические свойства

1. Фторид калия вступает в реакцию со сложными веществами :

1.1. Фторид калия вступает во взаимодействие с кислотами:

1.1.1. При кипении в результате взаимодействия с концентрированной серной кислотой фторид калия образует сульфат калия и газ фтороводород:

1.1.2. В реакции с концентрированной фтороводородной кислотой фторид калия образует гидродифторид калия:

KF + HF = K(HF₂)

1.2. Фторид калия реагирует с основаниями :

1.2.1. При кипении насыщенный раствор гидроксида лития реагирует со фторидом калия с образованием гидроксида калия и осадка фторида лития:

Фторид калия (KF): структура, свойства и применение

Фторид калия (KF): структура, свойства и применение — Наука

Содержание:

В фторид калия Это неорганический галогенид, который состоит из соли, образующейся между металлом и галогеном. Его химическая формула — KF, что означает, что для каждого катиона K + есть F – аналог. Как видно, взаимодействия являются электростатическими, и в результате ковалентные связи K-F отсутствуют.

Эта соль отличается исключительной растворимостью в воде, поэтому она образует гидраты, впитывает влагу и расплывается. Следовательно, очень легко приготовить его водные растворы, которые служат источником фторид-анионов для всех тех синтезов, где желательно включить его в структуру.

Выше катион K + (фиолетовая сфера) и анион F – (голубоватая сфера). Оба иона взаимодействуют, притягивая друг друга своими зарядами +1 и -1.

Хотя KF не так опасен, как HF, тот факт, что он имеет в «полной свободе» анион F – делает его токсичной солью. Вот почему их растворы используются как инсектициды.

KI получают путем реакции карбоната калия с фтористоводородной кислотой с образованием бифторида калия (KHF₂); который в результате термического разложения приводит к образованию фторида калия.

Структура фторида калия

На верхнем изображении показана структура фторида калия. Фиолетовые сферы, как на первом изображении, представляют катионы K + ; а желтоватые сферы представляют собой анионы F – .

Обратите внимание, что расположение кубическое и соответствует структуре, подобной каменной соли, очень похожей на структуру хлорида натрия. Все сферы окружены шестью соседями, составляющими октаэдр KF₆ или FK₆; то есть каждый K + окружает себя шестью F – , и то же самое происходит наоборот.

Ранее упоминалось, что KF гигроскопичен и поэтому поглощает влагу из окружающей среды. Таким образом, показанное устройство соответствует безводной форме (без воды), а не ее гидратам; которые впитывают столько воды, что даже растворяются и «тают» (расплываются).

Увлажняет

Кристаллическая структура гидратов становится менее простой. Зачем? Поскольку теперь молекулы воды непосредственно вмешиваются в устройства и взаимодействуют с ионами K + и F – . Один из самых стабильных гидратов — KF2H.₂O и KF 4H₂ИЛИ.

В обоих гидратах указанные октаэдры деформируются молекулами воды. В основном это связано с водородными связями между F – а H₂O (F – -HOH). Кристаллографические исследования показали, что, несмотря на это, два иона продолжают иметь одинаковое количество соседей.

В результате всего этого исходная кубическая структура безводного фторида калия становится моноклинной и даже ромбоэдрической.

Безводные обладают свойством расплывания, поэтому их белые кристаллы, если их оставить в контакте с холодным туманом, за короткое время станут водянистыми.

Свойства

Молекулярный вес

Внешний вид (цвет)

Белые кубические кристаллы или жидкий белый кристаллический порошок.

Вкус

Острый соленый вкус.

Точка кипения

От 2741 ° F до 760 мм рт. Ст. (1502 ° C). В жидком состоянии он становится проводником электричества, хотя анионы F – не сотрудничают в той же степени, что и K + .

Температура плавления

1576 ° F; 858 ° С; 1131 К (безводный KF). Это свидетельствует о его сильных ионных связях.

Растворимость

Растворим в HF, но не растворим в спирте. Это показывает, что водородные связи между фторидом и спиртами, F – -HOR, они не поддерживают процесс сольватации против растворения его кристаллической решетки.

Растворимость воды

Безводный 92 г / 100 мл (18 ° C); 102 г / 100 мл (25 ° С); дигидрат 349,3 г / 100 мл (18 ° C). То есть по мере гидратации KF становится более растворимым в воде.

Плотность

Давление газа

100 кПа (750 мм рт. Ст.) При 1499 ° C.

Разложение

При нагревании до разложения выделяет токсичный дым оксида калия и фтороводорода.

Коррозионное действие

Водянистый раствор разъедает стекло и фарфор.

Точка возгорания

Это не горючее вещество

Экспериментальный показатель преломления (ηD)

Стабильность

Устойчив, если защищен от влаги, иначе твердое вещество растворится. Несовместим с сильными кислотами и основаниями.

Приложения

Отрегулируйте pH

Водные растворы фторида калия используются в промышленных приложениях и процессах; например, растворы KF позволяют регулировать pH на производстве, на предприятиях по переработке текстиля и в прачечных (близко к значению 7).

Источник фтора

Фторид калия является после фтороводорода основным источником получения фтора. Этот элемент используется на атомных станциях и в производстве неорганических и органических соединений, некоторые из которых используются, например, в зубных пастах.

Синтез фторуглеродов

Фторид калия можно использовать в синтезе фторуглерода или фторуглерода из хлоруглерода с использованием реакции Финкейстейна. Этиленгликоль и диметилсульфоксид используются в качестве растворителей в этой реакции.

Фторирование

Поскольку он является источником фтора, растворенного в воде, сложные фториды могут быть синтезированы из его растворов; то есть F включен – структурам. Пример находится в следующем химическом уравнении:

Затем осаждается смешанный фторид KMnF.₃. Таким образом, F – так что он входит в состав комплексной соли металла. Помимо марганца могут выделяться фториды других металлов: KCoF₃, KFeF₃, КНиФ₃, Тыс.куф.₃ и KZnF₃.

Точно так же фтор может быть ковалентно включен в ароматическое кольцо с синтезом фторидов.

Разные

KF используется в качестве промежуточного продукта или сырья для синтеза соединений, которые в основном используются в агрохимических или пестицидных продуктах.

Кроме того, он используется как флюс при сварке и травлении стекла; то есть его водный раствор разъедает поверхность стекла и на форме печатает желаемую отделку.

Ссылки

1. Химическая книга. (2017). Фторид калия. Получено с: chemicalbook.com
2. PubChem. (2019). Фторид калия. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Т. Х. Андерсон и Э. К. Линкафельте. (1951). Строение дигидрата фторида калия. Acta Cryst. 4, 181.
4. Королевское химическое общество. (2015). Фторид калия. ChemSpider. Получено с: chemspider.com
5. Maquimex. (н.д.). Фторид калия. Получено с: maquimex.com

Патологическое пристрастие к азартным играм: симптомы, причины, последствия и лечение

Машина Вимшерста: история, принцип работы и применение

Структура фторида калия (KF), свойства и применение

фторид калия является неорганическим галогенидом, который состоит из соли, образованной между металлом и галогеном. Его химическая формула KF, что означает, что для каждого катиона K + есть F — коллеги. Как видно, взаимодействия являются электростатическими, и, как следствие, нет ковалентных связей K-F.

Эта соль характеризуется чрезвычайной растворимостью в воде, поэтому она образует гидраты, впитывает влагу и распадается. Поэтому очень легко приготовить его водные растворы, которые служат источником фторид-анионов для всего того синтеза, где вы хотите включить его в какую-то структуру..

Катион K показан выше + (фиолетовая сфера) и анион F — (синяя сфера). Оба иона взаимодействуют, притягивая друг друга своими зарядами +1 и -1.

Хотя KF не так опасен, как HF, тот факт, что он имеет «полную свободу» для аниона F — , это превращает его в токсичную соль. Вот почему его решения были использованы в качестве инсектицидов.

KI получают взаимодействием карбоната калия с плавиковой кислотой с образованием бифторида калия (KHF).₂); который в результате термического разложения в конечном итоге вызывает фторид калия.

• 1 Структура фторида калия
  • 1.1 Гидраты
• 2 свойства
  • 2.1 Молекулярный вес
  • 2.2 Внешний вид (цвет)
  • 2.3 Вкус
  • 2.4 Точка кипения
  • 2.5 Точка плавления
  • 2.6 Растворимость
  • 2.7 Растворимость в воде
  • 2.8 Плотность
  • 2.9 Давление пара
  • 2.10 Разложение
  • 2.11 Коррозионное действие
  • 2.12 Температура вспышки
  • 2.13 Экспериментальный показатель преломления (ηD)
  • 2.14 Стабильность
• 3 использования
  • 3.1 Отрегулируйте pH
  • 3.2 Источник фтора
  • 3.3 Синтез фторуглеродов
  • 3.4 Фторирование
  • 3.5 Разное
• 4 Ссылки

Структура фторида калия

Структура фторида калия показана на верхнем изображении. Фиолетовые сферы, как на первом изображении, представляют катионы K + ; в то время как желтоватые сферы представляют анионы F — .

Обратите внимание, что расположение является кубическим и соответствует структуре, подобной каменной соли, очень похожей на структуру хлорида натрия. Все сферы окружены шестью соседями, которые составляют октаэдр KF₆ или ФК₆; то есть каждый К + окружен шестью F — , и то же самое происходит наоборот.

Выше было упомянуто, что KF гигроскопичен и поэтому поглощает влагу из окружающей среды. Таким образом, показанное расположение будет соответствовать безводной форме (без воды), а не ее гидратам; которые впитывают так много воды, что они даже становятся растворимыми и «тают» (бледность).

гидраты

Кристаллические структуры гидратов становятся менее простыми. Почему? Потому что теперь молекулы воды вмешиваются непосредственно в устройства и взаимодействуют с ионами К + и F — . Некоторые из наиболее стабильных гидратов KF · 2H₂О и КФ · 4Н₂О.

В обоих гидратах вышеупомянутые октаэдры деформированы из-за молекул воды. Это в основном связано с водородными мостиками между F — и Н₂O (F — -НОН). Кристаллографические исследования определили, что, несмотря на это, два иона все еще сохраняют одинаковое количество соседей.

В результате всего этого исходная кубическая структура для безводного фторида калия превращается в моноклинное и даже ромбоэдрическое расположение.

Безводные имеют свойство распускаться, поэтому их белые кристаллы, если их оставить в контакте с холодным туманом, за короткое время станут водянистыми.

свойства

Молекулярный вес

Внешность (цвет)

Белые кубические кристаллы или белый кристаллический распадающийся порошок.

аромат

Острый солевой вкус.

Точка кипения

От 2,741 ºF до 760 мм рт. Ст. (1502 ºC). В жидком состоянии он становится проводником электричества, хотя анионы F могут — не сотрудничать в той же степени вождения, что K + .

Точка плавления

1,576 ºF; 858 ºC; 1131 К (безводный KF). Это свидетельствует о его сильных ионных связей.

растворимость

Растворим в HF, но не растворим в спирте. Это показывает, что водородные связи между фторидом и спиртами, F — -HOR, не одобряйте процесс сольватации перед лицом растворения его кристаллической сети.

Растворимость в воде

Безводный 92 г / 100 мл (18 ° С); 102 г / 100 мл (25 ° С); дигидрат 349,3 г / 100 мл (18 ° С). То есть, как гидраты KF, он становится более растворимым в воде.

плотность

Давление пара

100 кПа (750 мм рт. Ст.) При 1499 ºC.

разложение

При нагревании до разложения выделяет токсичный дым из оксида калия и фтористого водорода.

Коррозионное действие

Водный раствор разъедает стекло и фарфор.

Точка вспышки

Это не легковоспламеняющееся вещество

Экспериментальный показатель преломления (ηD)

стабильность

Стабильно, если оно защищено от влаги, иначе твердое вещество растворится. Несовместимо с кислотами и сильными основаниями.

приложений

Отрегулируйте pH

Водные растворы фторида калия используются в промышленных применениях и процессах; например, решения KF позволяют регулировать рН на предприятиях, которые производятся на предприятиях по обработке текстиля и в прачечных (они приближают его к значению 7).

Источник фтора

Фторид калия является фтористым водородом, основным источником фтора. Этот элемент используется на ядерных установках и в производстве неорганических и органических соединений, некоторые из которых используются, например, для включения в зубную пасту..

Синтез фторуглеродов

Фторид калия может быть использован при синтезе фторуглерода или фторуглерода из хлоруглерода, с помощью реакции Финкейштейна. В этой реакции этиленгликоль и диметилсульфоксид используются в качестве растворителей..

фторирование

Поскольку он является источником фтора, где он растворяется в воде, из его растворов можно синтезировать сложные фториды; то есть они включают F — к структурам. Пример взят в следующем химическом уравнении:

Затем смешанный фторид KMnF выпадает в осадок₃. Таким образом, F может быть добавлен — так что это часть сложной соли металла. Помимо марганца могут быть осаждены фториды из других металлов: KCoF₃, KFeF₃, knif₃, KCUF₃ и KZnF₃.

Аналогично, фтор может быть включен ковалентно в ароматическое кольцо, синтезируя фторированный орган.

несколько

KF используется в качестве промежуточного или сырьевого материала для синтеза соединений, которые используются главным образом в агрохимических или пестицидных продуктах..

Кроме того, он используется в качестве флюса для сварки и гравировки стекла; то есть его водный раствор съедает поверхность стекла и на форме печатает желаемую поверхность.