Struttura, nomenclatura, proprietà e usi dell'ipoclorito di potassio (KOCl)

il ipoclorito di potassio è il sale di potassio dell'acido ipocloroso. Allo stesso modo, è un sale ternario di potassio, ossigeno e cloro e costituisce un composto inorganico. La sua formula chimica è KOCl, il che significa che il catione K si trova nel solido ionico⁺ e l'anione OCl^- in un rapporto stechiometrico 1: 1.

Dei suoi composti omologhi (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl)₂è forse il meno usato e popolarmente conosciuto nella cultura chimica e pragmatica. Tutti questi sali hanno il comune denominatore di anione ipoclorito (OCl^-), che conferisce loro le loro principali caratteristiche come agente sbiancante.

La storia dell'ipoclorito di potassio e le sue proprietà fisico-chimiche sono simili al sale di ipoclorito di sodio. Fu inizialmente prodotto nel 1789 da Claude Louis Berthollet a Javel, Parigi. La reazione dell'autore che ha portato alla sintesi di detto composto è espressa dalla seguente equazione chimica:

Cl₂ + 2KOH => KCl + KClO + H₂O

Secondo l'equazione, il cloro molecolare reagisce con l'idrossido di potassio (o potassa caustica), riducendo e ossidando gli atomi di cloro. Questo può essere verificato confrontando il numero di ossidazione di Cl in KCl (-1) con quello di Cl in KClO (+1).

indice

• 1 struttura chimica
• 2 Nomenclatura
• 3 proprietà
  • 3.1 Massa molare
  • 3.2 Aspetto
  • 3.3 Densità
  • 3.4 Punto di fusione
  • 3,5 Punto di ebollizione
  • 3.6 Solubilità in acqua
  • 3.7 Reattività
• 4 usi
• 5 riferimenti

Struttura chimica

L'immagine in alto mostra le interazioni elettrostatiche tra il catione K⁺ e l'anione OCl^- (con ossigeno che trasporta una carica formale negativa).

Questi ioni hanno le stesse proporzioni stechiometriche (1: 1) e le loro forze non direzionali formano una disposizione cristallina, dove la K⁺ è posizionato più vicino all'atomo di ossigeno.

Sebbene non esistano studi che descrivono il sistema cristallino KOCl (cubico, ortorombico, monoclino, ecc.), È sufficiente visualizzarlo come una grande K-sfera.⁺ attratto dallo ione geometrico lineare di OCl^-.

Si può pensare che, a differenza di NaOCl, KOCl formi cristalli con meno energia reticolare, perché la K⁺ è più grande di Na⁺ rispetto a OCl^-. Questa maggiore dissomiglianza tra le loro radio ioniche rende meno efficaci le forze elettrostatiche presenti tra loro.

Inoltre, il comportamento in soluzione acquosa per questo sale può essere simile a quello di NaOCl. Circondato dall'acqua, il K⁺ -più voluminoso- dovrebbe avere una sfera di idratazione maggiore di quella di Na⁺. Altrimenti, le proprietà delle loro soluzioni (colore, odore e potere sbiancante) non differiscono in misura significativa.

nomenclatura

Perché il sale di ipoclorito di potassio è così chiamato? Per rispondere deve ricorrere alla nomenclatura dei sali ternari regolati dalla IUPAC. Primo, perché il potassio ha solo valenza +1, vale la pena scrivere; pertanto, viene ignorato. Quindi, l'ipoclorito di potassio (I) non è scritto.

L'acido clorico ha la formula HClO₃. Quando il numero di ossigeni diminuisce, l'atomo di cloro guadagna più elettroni; cioè, ha numeri di ossidazione meno positivi. Ad esempio, in questo acido Cl ha un numero di ossidazione di +5.

Come in HClO Cl ha un numero di ossidazione di +1 che, in aggiunta, ha due meno unità di atomi di O (1 invece di 3 contro HClO)₃), il suffisso del suo nome diventa -oso. Inoltre, poiché +1 è il più piccolo numero di ossidazione raggiungibile dall'atomo Cl, viene aggiunto il prefisso -hype.

Quindi, HClO è chiamato acido ipocloroso. Tuttavia, KOCl è il suo sale di potassio e per i numeri di ossidazione di Cl inferiore a +5 il suffisso -oso viene scambiato per il suffisso -ito. In caso contrario, per i numeri di ossidazione pari o superiori a +5, il suffisso viene modificato in -ato. Quindi, il nome è ipoclorito di potassio.

proprietà

Massa molare

90,55 g / mol.

aspetto

È un liquido leggermente grigiastro.

densità

1,16 g / cm³

Punto di fusione

-2º C (28ºF; 271ºK). Questo basso punto di fusione, nonostante la natura ionica dei suoi legami, dimostra la debole energia del reticolo cristallino del suo solido puro, prodotto delle cariche monovalenti di K⁺ e l'OCl^-e la differenza dei loro raggi ionici.

Punto di ebollizione

102 ° C (216 ° F, 375 ° K). È solo leggermente più alto dell'acqua pura.

Solubilità in acqua

25% p / v, essendo questo un valore ragionevole data la facilità delle molecole d'acqua di solvare gli ioni K⁺.

Le soluzioni acquose di ipoclorito di potassio hanno qualità sbiancanti, come quelle di NaOCl. È irritante e può causare gravi danni a contatto con la pelle, gli occhi e le membrane della mucosa. Inoltre, la sua inalazione produce irritazione bronchiale, difficoltà respiratoria ed edema polmonare.

reattività

-L'ipoclorito di potassio è un potente agente ossidante che non è considerato un elemento che causa incendi o esplosioni. Tuttavia, è in grado di combinarsi con diversi elementi chimici per produrre composti infiammabili ed esplosivi.

-In contatto con urea può formare NCl₃, un composto altamente esplosivo. Quando riscaldato o messo a contatto con acidi, produce un fumo di cloruro altamente tossico. Reagisce vigorosamente con il carbonio in una reazione potenzialmente esplosiva.

-E 'combinato con acetilene per formare il cloroacetilene esplosivo. Allo stesso modo, la sua reazione con materia organica, petrolio, idrocarburi e alcoli può produrre esplosioni. La sua reazione con nitrometano, metanolo ed etanolo può diventare esplosiva.

- Decompone liberando ossigeno, un processo che può essere catalizzato dalla ruggine o dal contenitore metallico che lo contiene.

-L'ipoclorito di potassio deve essere mantenuto freddo per prevenire la formazione di clorato di potassio, la cui decomposizione potrebbe persino essere esplosiva.

applicazioni

-È usato come disinfettante per superfici e acqua potabile.

-La degradazione nel suolo dell'ipoclorito di potassio nel cloruro di potassio ha suggerito il suo uso nelle colture come fonte di potassio, un elemento nutrizionale primario per le piante.

-Alcune aziende hanno suggerito la sua applicazione come sostituto di NaOCl come agente sbiancante, citando le proprietà benefiche dello ione K⁺ contro l'impatto ambientale causato dal Na⁺.

riferimenti

1. Enviro Tech. La soluzione senza sodio. [PDF]. Estratto il 29 maggio 2018 da: envirotech.com
2. PubChem. (2018). Ipoclorito di potassio. Estratto il 29 maggio 2018 da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2018). Ipoclorito di potassio. Estratto il 29 maggio 2018 da: en.wikipedia.org
4. Libro chimico. (2017). Ipoclorito di potassio. Estratto il 29 maggio 2018 da: chemicalbook.com
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimica. (8 ° ed.). CENGAGE Learning, p 873, 874.