- Chemická struktura
- Nomenklatura
- Vlastnosti
- Molární hmotnost
- Vzhled
- Hustota
- Bod tání
- Bod varu
- Rozpustnost ve vodě
- Reaktivita
- Aplikace
- Reference
Chlornan draselný je draselná sůl kyseliny chlorné. Je také ternární solí draslíku, kyslíku a chloru a tvoří anorganickou sloučeninu. Jeho chemický vzorec je KOCl, což znamená, že kationt K + a OCl - anion se nacházejí v iontové pevné látce ve stechiometrickém poměru 1: 1.
Z jeho homologních sloučenin (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) 2) je možná nejméně používanou a populárně známou v chemické a pragmatické kultuře. Všechny tyto soli mají společného jmenovatele chlornanu aniontu (OCl -), který jim dává jejich hlavní vlastnosti jako bělicí činidlo.
Kyselina chlorná
Historie chlornanu draselného a jeho fyzikálně-chemické vlastnosti jsou podobné jako chlornan sodný. Původně to bylo vyrobeno v roce 1789 Claudem Louisem Bertholletem v Javelu v Paříži. Autorova reakce, která vedla k syntéze uvedené sloučeniny, je vyjádřena následující chemickou rovnicí:
Cl 2 + 2KOH => KCI + KClO + H 2 O
Podle rovnice molekulární chlor reaguje s hydroxidem draselným (nebo louhem potašem), redukuje a oxiduje atomy chloru. To lze ověřit porovnáním oxidačního čísla Cl v KCl (-1) s číslem Cl v KClO (+1).
Chemická struktura
Horní obrázek představuje elektrostatické interakce mezi K + kationtem a OCl - aniontem (s kyslíkem nesoucím negativní formální náboj).
Tyto ionty mají stejné stechiometrické poměry (1: 1) a jejich nesměrové síly tvoří krystalické uspořádání, kde K + je umístěn nejblíže atomu O.
Ačkoli neexistují žádné studie, které by popisovaly krystalový systém KOCl (krychlový, ortorombický, monoklinický atd.), Stačí si ho představit jako velkou sféru K + přitahovanou k iontu lineární geometrie OCl -.
Lze si myslet, že na rozdíl od NaOCl tvoří KOCl krystaly s nižší energií mřížky, protože K + je větší než Na + ve srovnání s OCl -. Tato větší odlišnost mezi jejich iontovými poloměry způsobuje, že mezi nimi jsou elektrostatické síly méně účinné.
Lze také očekávat, že účinnost této soli ve vodném roztoku bude podobná jako u NaOCl. Obklopen vodou musí mít K + větší objem a musí mít větší hydratační kouli než sféra Na +. V opačném případě se vlastnosti jejich roztoků (barva, vůně a bělící schopnost) významně neliší.
Nomenklatura
Proč je takto pojmenovaná sůl chlornanu draselného? Abychom na to odpověděli, musíme se uchýlit k nomenklatuře ternárních solí, které se řídí IUPAC. Zaprvé, protože draslík má pouze valenci +1, není nutné jej zapisovat; proto je ignorována. Chlornan draselný (I) tedy není psán.
Kyseliny chlorečné má vzorec HClO 3. S klesajícím počtem kyslíků získává atom chloru více elektronů; to znamená, že má méně pozitivní oxidační čísla. Například v této kyselině má Cl oxidační číslo +5.
Stejně jako v HClO má Cl oxidační číslo +1, které má navíc dva menší O atomy (1 místo 3 ve srovnání s HClO 3), přípona jeho názvu se změní na –oso. Protože +1 je také nejmenší oxidační číslo, které může atom Cl dosáhnout, přidá se předpona -hypo.
HCI se tedy nazývá kyselina chlorná. KOCl je však jeho draselná sůl a pro oxidační čísla Cl menší než +5 se přípona –oso zaměňuje za příponu –ito. Jinak pro oxidační čísla rovná nebo větší než +5 se přípona změní na –ato. Název tedy zůstává chlornan draselný.
Vlastnosti
Molární hmotnost
90,55 g / mol.
Vzhled
Je to lehce šedivá kapalina.
Hustota
1,16 g / cm 3
Bod tání
-2 ° C (28 ° F; 271 ° K). Tento nízký bod tání, navzdory iontovému charakteru svých vazeb, ukazuje slabou krystalickou mřížovou energii své čisté pevné látky, produkt monovalentních nábojů K + a OCl - a rozdíl v jejich iontových poloměrech.
Bod varu
102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Je pouze o něco vyšší než čistá voda.
Rozpustnost ve vodě
25% hm./obj., Což je rozumná hodnota vzhledem k snadnosti molekul vody solvatovat ionty K +.
Vodné roztoky chlornanu draselného mají bělicí vlastnosti, stejně jako vlastnosti NaOCl. Dráždí a může způsobit vážné poškození při kontaktu s kůží, očima a sliznicemi. Podobně jeho inhalace způsobuje podráždění průdušek, dýchací potíže a plicní edém.
Reaktivita
- Chlornan draselný je silné oxidační činidlo, které se nepovažuje za prvek způsobující požár nebo výbuch. Je však schopen kombinovat se s různými chemickými prvky a vytvářet hořlavé a výbušné sloučeniny.
-V kontaktu s močovinou může tvořit NCl 3, vysoce výbušnou sloučeninu. Při zahřátí nebo při kontaktu s kyselinami vytváří vysoce toxický chloridový kouř. Rázně reaguje s aktivním uhlím v potenciálně výbušné reakci.
-Kombinuje se s acetylenem za vzniku výbušného chloracetylenu. Rovněž její reakce s organickými látkami, olejem, uhlovodíky a alkoholy může způsobit výbuch. Jeho reakce s nitromethanem, methanolem a ethanolem může být výbušná.
- Rozkládá uvolňující kyslík, proces, který může být katalyzován rzí nebo kovovou nádobou, která jej obsahuje.
- Chlornan draselný se musí udržovat chladný, aby se zabránilo tvorbě chlorečnanu draselného, jehož rozklad může být dokonce výbušný.
Aplikace
- Používá se jako dezinfekční prostředek pro povrchy a pitnou vodu.
- Degradace chlornanu draselného v půdách na chlorid draselný navrhla jeho použití v plodinách jako zdroj draslíku, primárního nutričního prvku rostlin.
- Některé společnosti navrhly jeho použití jako náhražky NaOCl jako bělicího činidla, přičemž si nárokovaly prospěšné vlastnosti iontů K + ve srovnání s dopady na životní prostředí způsobenými Na +.
Reference
- Enviro Tech. Řešení bez sodíku.. Citováno z 29. května 2018, z: envirotech.com
- PubChem. (2018). Chlornan draselný. Citováno z 29. května 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2018). Chlornan draselný. Citováno z 29. května 2018, z: en.wikipedia.org
- Chemická kniha. (2017). Chlornan draselný. Citováno z 29. května 2018, z: chemicalbook.com
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chemie. (8. ed.). CENGAGE Learning, str. 873, 874.