Калиев хидрид: структура, формация, свойства и употреба

Калиев хидрид е химично съединение на йонния тип, образувано от директната комбинация от водород в неговата молекулна форма и калиевия алкален метал. Както всички други хидриди от този тип, той е твърдо съединение, което има висока точка на топене, както при всички йонни молекули.

Хидридите са химични съединения, образувани от водород и един или повече други елементи, метални или неметални. В зависимост от тяхната структура и характеристики, тези вещества могат да бъдат три вида: йонни, ковалентни или интерстициални.

Като естество на йонно съединение, калиев хидрид се състои от анион (в този случай, хидриден йон Н-) и катион (калиев йон К +).

Хидридният йон се държи като силна база на Бронстед; това означава, че лесно приема протоните на донорна субстанция като метален калий, който ги получава.

структура

Калият първоначално е идентифициран експериментално през 1807 г. от британския химик сър Хъмфри Дейви, както и от други химични елементи (калций, магнезий, бор, стронций и барий) по техника на електролиза.

Също така този учен е открил химическата реакция, която води до образуването на калиев хидрид, който се среща в чистата му форма като бяло твърдо вещество, въпреки че реактивите, които са търговски достъпни, са сиви.

Структурата на този бинарен хидрид се характеризира с това, че е кристален, по-специално от кубичен тип, т.е. единичната клетка на този кристал е куб, центриран върху лицата, както се вижда от предишната фигура.

Реакциите, осъществявани от металните хидриди, се проявяват в кристалната повърхност и този хидрид проявява хидриден радиус и оптималната ретикуларна енергия за този тип реакции, дори и над хидридите на други метали.

обучение

Калиев хидрид, чиято формула е представена като KH, е неорганично вещество, което се класифицира като хидрид на алкален метал, тъй като се образува чрез директно комбиниране на молекулен водород с калий чрез следната реакция:

Н2 + 2К → 2KH

Тази реакция е открита от същия учен, който е определил калий за първи път. Той осъзнал как този метал се изпарява, когато е изложен на поток от водороден газ, когато температурата на последния се повиши под точката на кипене.

Също така е възможно да се получи калиев хидрид, който има по-добра активност по прост начин, като се започне от реакцията на водород и други съединения с превъзходно естество (като калиев трет-бутоксид, наречен t-BuOK-TMEDA) и се приготвя. в хексан.

свойства

Калиев хидрид не се открива спонтанно в природата. Той се получава от описаната по-горе реакция и се намира като кристално твърдо вещество, което се разлага при температура около 400 ° С, преди да достигне своята точка на топене.

Това съединение има моларна маса приблизително 40.106 g / mol поради комбинацията от моларните маси на двата му компонента. В допълнение, неговата плътност е 1, 43 g / cm3 (като референтна точка водата при стандартни условия, която е 1, 00 g / cm3).

В този смисъл, също така е известно, че това съединение има пирофорни свойства; може да се запали спонтанно в присъствието на въздух, както и окислители и определени газове.

Поради тази причина трябва да се третира с повишено внимание и да се съдържа като суспензия в минерално масло или дори парафинов восък, като по този начин се намалява неговата пирофорност и се улеснява обработката му.

разтворимост

Що се отнася до неговата разтворимост, този хидрид се счита за разтворим в разтопени хидроксиди (като кондензиран натриев хидроксид), както и в солеви смеси. От друга страна, той е неразтворим в разтворители от органичен произход като диетилов етер, бензен или въглероден дисулфид.

По същия начин се счита за много корозивно вещество, което също проявява бурна реакция, когато влезе в контакт със съединения с кисела природа, взаимодействащи в количествено отношение.

Този вид също се държи като "суперфаза", считан дори за по-силен от съединението натриев хидрид; освен това той има характер на хидриден йонен донор.

приложения

Търговският калиев хидрид, образуван чрез реакцията на молекулен водород с елементарен калий, има реактивност, която е свързана с примесите, които притежава (предимно калий или негови реакционни продукти), което води до Вторични реакции и добиви, които могат да варират.

Неговата природа на екстремна базичност го прави много полезен за провеждане на определени органични синтези, както и в процеси на депротониране на някои вещества, които притежават карбонилни групи, за да се създадат енолатни съединения.

По същия начин, калиев хидрид се използва при превръщането на някои амини в съответните им амиди (амиди с алкилови вериги от типа KNHR и KNR ₂ ), чрез тяхното депротониране. По същия начин, той извършва бързо депротониране в третичните алкохоли.

Тъй като това е отличен desprotonador, това съединение се използва също в някои реакции на елиминиране, циклизация-кондензация и молекулярно пренареждане и е отличен редуциращ агент.

В друг тип реакции, коронен етер може да действа като фазопреносен агент, въпреки че може да действа и като просто "ецващо" средство (процес за отстраняване на примеси) от повърхността на калиев хидрид, през разтваряне на образуваните неорганични соли.