هيبوكلوريت البوتاسيوم (كوكل): هيكل ، خصائص - كيمياء - 2026

و هيبوكلوريت البوتاسيوم هو ملح البوتاسيوم لحمض تحت الكلور. وهو أيضًا ملح ثلاثي من البوتاسيوم والأكسجين والكلور ، ويشكل مركبًا غير عضوي. صيغته الكيميائية هي KOCl ، مما يعني أن الكاتيون K ⁺ و OCl ^- الأنيون موجودان في المادة الصلبة الأيونية بنسبة 1: 1 متكافئة.

من بين مركباتها المتماثلة (LiOCl ، NaOCl ، Ca (OCl) ₂) ربما تكون الأقل استخدامًا والمعروفة على نطاق واسع في الثقافة الكيميائية والبراغماتية. كل هذه الأملاح لها القاسم المشترك لأنيون هيبوكلوريت (OCl ^-) ، مما يمنحها خصائصها الرئيسية كعامل مبيض.

حمض تحت الكلور

يتشابه تاريخ هيبوكلوريت البوتاسيوم وخصائصه الفيزيائية والكيميائية مع ملح هيبوكلوريت الصوديوم. تم إنتاجه في البداية في عام 1789 بواسطة كلود لويس بيرثوليت في جافيل ، باريس. يتم التعبير عن تفاعل المؤلف الذي أدى إلى تخليق المركب المذكور بالمعادلة الكيميائية التالية:

Cl ₂ + 2KOH => KCl + KClO + H ₂ O

وفقًا للمعادلة ، يتفاعل الكلور الجزيئي مع هيدروكسيد البوتاسيوم (أو البوتاس الكاوي) ، مما يقلل ويؤكسد ذرات الكلور. يمكن التحقق من ذلك من خلال مقارنة عدد أكسدة Cl في KCl (-1) مع رقم Cl في KClO (+1).

التركيب الكيميائي

تمثل الصورة العليا التفاعلات كهرباء بين K ⁺ الموجبة والرصاص المسبوك ^- أنيون (مع الأكسجين يحمل تهمة رسمية سلبي).

هذه الأيونات لها نفس النسب المتكافئة (1: 1) وتشكل قوىها غير الاتجاهية ترتيبًا بلوريًا ، حيث يتم وضع K ⁺ بالقرب من ذرة O.

على الرغم من عدم وجود دراسات تصف النظام البلوري لـ KOCl (مكعب ، معيني لتقويم العظام ، أحادي الميل ، وما إلى ذلك) ، إلا أنه يكفي تصورها على أنها كرة كبيرة من K ⁺ تنجذب نحو أيون الهندسة الخطية لـ OCl ^-.

ويمكن اعتبار أنه، على خلاف NaOCl، KOCl أشكال بلورات مع انخفاض الطاقة شعرية، لأن K ⁺ أكبر من نا ⁺ مقارنة الرصاص المسبوك ^-. هذا الاختلاف الكبير بين أنصاف أقطارها الأيونية يجعل القوى الكهروستاتيكية الموجودة بينهما أقل فعالية.

أيضًا ، يمكن توقع أن يكون الأداء في المحلول المائي لهذا الملح مشابهًا لأداء NaOCl. محاطًا بالمياه ، يجب أن يكون لـ K ⁺ - أكبر حجمًا - كرة ترطيب أكبر من كرة Na ⁺. خلاف ذلك ، فإن خصائص حلولهم (اللون والرائحة وقوة التبييض) لا تختلف بدرجة كبيرة.

التسمية

لماذا يسمى ملح هيبوكلوريت البوتاسيوم بهذا الاسم؟ للإجابة على هذا ، يجب على المرء أن يلجأ إلى تسميات الأملاح الثلاثية التي تحكمها IUPAC. بادئ ذي بدء ، نظرًا لأن البوتاسيوم له تكافؤ +1 فقط ، فليس من الضروري تدوينه ؛ لذلك ، يتم تجاهله. لذلك ، هيبوكلوريت البوتاسيوم (I) غير مكتوب.

حمض الكلوريك له الصيغة HClO ₃. مع انخفاض عدد الأكسجين ، تكتسب ذرة الكلور إلكترونات أكثر ؛ أي أنه يحتوي على أرقام أكسدة أقل إيجابية. على سبيل المثال ، يوجد في هذا الحمض Cl عدد أكسدة +5.

كما هو الحال في HClO ، يحتوي Cl على عدد أكسدة +1 والذي ، بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي على ذرتين من O أقل (1 بدلاً من 3 مقارنة بـ HClO ₃) ، تتغير لاحقة اسمه إلى –oso. أيضًا ، نظرًا لأن +1 هي أصغر رقم أكسدة يمكن أن تصل إليه ذرة Cl ، تتم إضافة البادئة -hypo.

لذلك ، يسمى HClO حمض هيبوكلوروس. ومع ذلك ، فإن KOCl هو ملح البوتاسيوم ولأرقام أكسدة Cl الأقل من +5 ، يتم استبدال اللاحقة –oso باللاحقة –ito. خلاف ذلك ، بالنسبة لأرقام الأكسدة التي تساوي أو تزيد عن +5 ، يتم تغيير اللاحقة إلى –ato. لذلك ، يبقى الاسم هيبوكلوريت البوتاسيوم.

الخصائص

الكتلة المولية

90.55 جم / مول.

مظهر خارجي

إنه سائل رمادي قليلاً.

كثافة

1.16 جم / سم ³

نقطة الانصهار

-2 درجة مئوية (28 درجة فهرنهايت ، 271 درجة كلفن). توضح نقطة الانصهار المنخفضة هذه ، على الرغم من الطابع الأيوني لروابطها ، الطاقة الشبكية البلورية الضعيفة لمادة صلبة نقية ، نتاج الشحنات أحادية التكافؤ لـ K ⁺ و OCl ^- والاختلاف في نصف قطرها الأيوني.

نقطة الغليان

102 درجة مئوية (216 درجة فهرنهايت ، 375 درجة كلفن). إنه أعلى بقليل من الماء النقي.

الذوبان في الماء

25٪ وزن / حجم ، وهذه قيمة معقولة نظرًا لسهولة جزيئات الماء في إذابة أيونات K ⁺.

المحاليل المائية لهيبوكلوريت البوتاسيوم لها خصائص التبييض ، مثلها مثل تلك الموجودة في NaOCl. إنه مزعج ويمكن أن يسبب تلفًا شديدًا عند ملامسته للجلد والعينين والأغشية المخاطية. وبالمثل ، فإن استنشاقه ينتج عنه تهيج في الشعب الهوائية وضيق في التنفس ووذمة رئوية.

التفاعلية

- هيبوكلوريت البوتاسيوم عامل مؤكسد قوي ولا يعتبر عنصراً يسبب حرائق أو انفجارات. ومع ذلك ، فهي قادرة على الاندماج مع عناصر كيميائية مختلفة لإنتاج مركبات قابلة للاشتعال والانفجار.

- عند ملامسته لليوريا يمكن أن يشكل NCl ₃ ، وهو مركب شديد الانفجار. عند تسخينه أو ملامسته للأحماض ، فإنه ينتج دخان كلوريد شديد السمية. يتفاعل بقوة مع الفحم في تفاعل قابل للانفجار.

- يتحد مع الأسيتيلين لتكوين الكلورو أسيتيلين المتفجر. وبالمثل ، فإن تفاعله مع المواد العضوية والزيت والهيدروكربونات والكحول يمكن أن يسبب انفجارات. يمكن أن يصبح تفاعله مع النتروميثان والميثانول والإيثانول متفجرًا.

- تتحلل مع إطلاق الأكسجين ، وهي عملية يمكن تحفيزها عن طريق الصدأ أو بواسطة الحاوية المعدنية التي تحتوي عليها.

- يجب أن يبقى هيبوكلوريت البوتاسيوم بارداً لتجنب تكوين كلورات البوتاسيوم ، التي يمكن أن يكون تحللها متفجراً.

التطبيقات

- يستخدم كمطهر للأسطح ومياه الشرب.

- يشير التحلل في التربة من هيبوكلوريت البوتاسيوم إلى كلوريد البوتاسيوم إلى استخدامه في المحاصيل كمصدر للبوتاسيوم ، وهو عنصر غذائي أساسي للنباتات.

- اقترحت بعض الشركات استخدامه كبديل لـ NaOCl كعامل تبييض ، بدعوى الخصائص المفيدة لأيون K ⁺ مقارنة بالتأثير البيئي الناتج عن Na ⁺.

المراجع

1. Enviro Tech الحل الخالي من الصوديوم.. تم الاسترجاع في 29 مايو 2018 ، من: envirotech.com
2. بوبكيم. (2018). هيبوكلوريت البوتاسيوم. تم الاسترجاع في 29 مايو 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. ويكيبيديا. (2018). هيبوكلوريت البوتاسيوم. تم الاسترجاع في 29 مايو 2018 من: en.wikipedia.org
4. كتاب كيميائي. (2017). هيبوكلوريت البوتاسيوم. تم الاسترجاع في 29 مايو 2018 ، من: chemicalbook.com
5. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. كيمياء. (الطبعة الثامنة). تعلم CENGAGE ، ص 873 ، 874.