Hidrură de potasiu este un compus chimic format prin combinarea directă ionică a hidrogenului în forma sa moleculară și de potasiu de metal alcalin. Ca toate celelalte hidride de acest tip, este un compus solid, care are un punct de topire ridicat, așa cum se întâmplă cu toate moleculele ionice.
Hidridele sunt compuși chimici constituiți din hidrogen și unul sau mai multe alte elemente, de natură metalică sau nemetalică. În funcție de structura și caracteristicile lor, aceste substanțe pot fi de trei clase: hidride ionice, covalente sau interstițiale.
Având natura unui compus ionic, hidrura de potasiu este formată dintr-un anion (în acest caz, ionul de hidrură H - ) și un cation (ionul de potasiu K + ).
Ionul de hidrură se comportă ca o bază puternică Brønsted; adică adoptă cu ușurință protoni dintr-o substanță donatoare, cum ar fi potasiu metalic, care îi primește.
Structura
Potasiul a fost identificat pentru prima dată experimental în 1807 de chimistul britanic Sir Humphry Davy, precum și de alte elemente chimice (calciu, magneziu, bor, stronțiu și bariu) folosind tehnica electrolizei.
Acest om de știință a fost, de asemenea, cel care a descoperit reacția chimică care are ca rezultat formarea hidrurii de potasiu, care apare sub forma sa pură ca un solid alb, deși reactivii disponibili în comerț sunt gri.
Structura acestei hidride binare se caracterizează prin faptul că este cristalină, în special de tip cubic, adică celula unitară a acestui cristal este un cub centrat pe față, așa cum s-a văzut în figura anterioară.
Reacțiile efectuate de hidrurile metalice apar pe suprafața cristalină și această hidrură s-a dovedit a avea raza de hidrură și energia optimă a zăbrelei pentru acest tip de reacție, chiar deasupra hidrurilor altor metale.
Instruire
Hidrura de potasiu, a cărei formulă este reprezentată ca KH, este o substanță anorganică care este clasificată drept hidrură de metale alcaline, deoarece este formată prin combinarea directă a hidrogenului molecular cu a potasiului prin următoarea reacție:
H 2 + 2K → 2KH
Această reacție a fost descoperită de același om de știință care a identificat mai întâi potasiul. El a observat cum acest metal s-a vaporizat atunci când a fost expus la un flux de gaz de hidrogen, când temperatura lui a fost crescută sub punctul de fierbere.
O hidrură de potasiu care are activitate superioară poate fi, de asemenea, produsă într-un mod simplu, pornind de la o reacție de hidrogen și alți compuși superbasici (cum ar fi tert-butoxidul de potasiu, numit t-BuOK-TMEDA) și fiind preparat în hexan.
Proprietăți
Hidrura de potasiu nu se găsește spontan în natură. Este produs din reacția descrisă mai sus și se găsește sub forma unui solid cristalin, care se descompune la o temperatură în jurul valorii de 400 ° C, înainte de a ajunge la punctul său de topire.
Acest compus are o masă molară de aproximativ 40,106 g / mol datorită combinării maselor molare ale celor două componente ale sale. Mai mult, densitatea este de 1,43 g / cm 3 (luând ca punct de referință care de apă în condiții standard, care este de 1,00 g / cm 3 ).
În acest sens, este cunoscut și faptul că acest compus are proprietăți piroforice; adică se poate aprinde spontan în prezența aerului, precum și agenți de oxidare și anumite gaze.
Din acest motiv, acesta trebuie tratat cu prudență și conținut ca o suspensie într-un ulei mineral sau chiar în ceara de parafină, reducând astfel piroforitatea acestuia și facilitând manipularea acestuia.
Solubilitate
În ceea ce privește solubilitatea sa, această hidrură este considerată solubilă în hidroxizii topiți (cum ar fi hidroxidul de sodiu fuzionat), precum și în amestecurile saline. În schimb, este insolubil în solvenți de origine organică, cum ar fi dietil eter, benzen sau disulfură de carbon.
În același mod, este considerată o substanță destul de corozivă, care manifestă, de asemenea, o reacție violentă atunci când intră în contact cu compuși acide, interacționând într-o relație cantitativă.
Această specie se comportă, de asemenea, ca o „superbază” considerată chiar mai puternică decât compusul cu hidrură de sodiu; Mai mult, are caracterul unui donator de ioni de hidrură.
Aplicații
Hidrura de potasiu disponibilă în comerț, formată prin reacția hidrogenului molecular cu potasiu elementar, are o reactivitate legată de impuritățile pe care le are (în primul rând potasiu sau produsele sale de reacție), ceea ce duce la reacții secundare și randamente care pot varia.
Natura sa de bază extremă face foarte utilă realizarea anumitor sinteze organice, precum și în procesele de deprotonare a anumitor substanțe care au grupe carbonil pentru a da naștere la compuși enolati.
De asemenea, hidrura de potasiu este utilizată în transformarea anumitor amine în amidele corespunzătoare ale acestora (amide cu lanțuri alchilice de tipul KNHR și KNR 2 ), prin deprotonarea lor. De asemenea, realizează o deprotonare rapidă în alcooli terțiari.
Pe lângă faptul că este un excelent deprotonator, acest compus este utilizat și în unele reacții de eliminare, ciclizare-condensare și rearanjare moleculară și constituie un excelent agent de reducere.
În alte tipuri de reacții, un eter de coroană poate acționa ca un agent de transfer de fază, deși poate acționa, de asemenea, ca un agent simplu pentru „dezbrăcare” (procedeu de îndepărtare a impurităților) de pe suprafața hidrurii de potasiu, prin dizolvarea sărurilor anorganice care se formează.
Referințe
- Chang, R. (2007). Chimie. Mexic: McGraw-Hill
- Brown, CA (1974). Hidrură de potasiu, reactiv nou activ puternic. Reactivitate, aplicații și tehnici în reacții organice și organometalice. Jurnalul de chimie organică.
- MacDiarmid, AG (2009). Sinteze anorganice. Obținut din books.google.co.ve
- Majewski, M. și Snieckus, V. (2014). Știința sintezei: metode Houben-Weyl de transformări moleculare. Obținut din books.google.co.ve