A kálium-hidrid egy kémiai vegyület, amelyet a hidrogén molekuláris formájának és az alkálifém-kálium közvetlen közvetlen kombinációjával állítanak elő. Mint az összes többi ilyen típusú hidrid, ez egy szilárd vegyület, amelynek magas olvadáspontja van, mint az összes ionmolekulánál.
A hidridek kémiai vegyületek, amelyek hidrogénből és egy vagy több más, fém vagy nemfémes elemből állnak. Szerkezetüktől és jellemzőiktől függően ezek az anyagok három osztályba sorolhatók: ionos, kovalens vagy intersticiális hidridek.
Ionvegyület jellegének köszönhetően a kálium-hidrid anionból (ebben az esetben a H - hidrid ionból) és kationból (K + káliumion) áll.
A hidrid-ion úgy viselkedik, mint egy erős Brønsted-alap; azaz könnyen átveszi a protonokat egy donor anyagból, például a fém káliumból, amely ezeket befogadja.
Szerkezet
A káliumot először kísérletileg, 1807-ben, Sir Humphry Davy brit vegyész azonosította, valamint más kémiai elemeket (kalcium, magnézium, bór, stroncium és bárium) az elektrolízis módszerével.
Ez a tudós is felfedezte azt a kémiai reakciót, amely kálium-hidrid képződéséhez vezet, amely tiszta formájában fehér szilárd anyag formájában fordul elő, bár a kereskedelemben kapható reagensek szürkék.
Ennek a bináris hidridnek a szerkezete kristályos, különösen köbös típusú, azaz ennek a kristálynak az egységcellája egy arc-központú kocka, az előző ábra szerint.
A fém-hidridek által végrehajtott reakciók a kristályos felületen zajlanak, és ez a hidrid megmutatta, hogy a hidrid sugara és az ilyen típusú reakciókhoz optimális rácsenergia még más fémek hidridei felett is megvan.
Kiképzés
A kálium-hidrid, amelynek képlete KH, egy szervetlen anyag, amelyet alkálifém-hidridnek kell besorolni, mivel az a következõ reakció, hogy a molekuláris hidrogént és a káliumot közvetlenül összekapcsolják:
H 2 + 2K → 2KH
Ezt a reakciót ugyanaz a tudós fedezte fel, aki először azonosította a káliumot. Észrevette, hogy ez a fém elpárolog, amikor hidrogéngázáramnak van kitéve, amikor ennek hőmérséklete a forráspontja alá emelkedik.
Kiemelkedő aktivitású kálium-hidrid szintén előállítható egyszerű módon, hidrogén és más felülbázisú vegyületek (például kálium-terc-butoxid, úgynevezett t-BuOK-TMEDA) reakciójából és előállítva hexánban.
Tulajdonságok
A kálium-hidrid a spontán módon nem található meg a természetben. A fentiekben ismertetett reakcióból állítják elő, és kristályos szilárd anyagként található meg, amely 400 ° C körüli hőmérsékleten bomlik, mielőtt olvadáspontját elérné.
Ennek a vegyületnek a molekulatömege körülbelül 40,106 g / mol, a két alkotóelem moláris tömegének kombinációja miatt. Továbbá, sűrűsége 1,43 g / cm 3 (figyelembe, mint a referencia pontot, hogy a víz standard körülmények között, amely 1,00 g / cm 3).
Ebben az értelemben az is ismert, hogy ez a vegyület pirofor tulajdonságokkal rendelkezik; vagyis spontán meggyulladhat levegő, oxidálószerek és bizonyos gázok jelenlétében.
Ezért óvatosan kell kezelni, és ásványolajban vagy akár paraffinviaszban lévő szuszpenzióként kell tartalmaznia, ezáltal csökkentve annak piroforitását és megkönnyítve a kezelését.
Oldhatóság
Oldhatóságát tekintve ez a hidrid oldódónak tekinthető megolvadt hidroxidokban (például olvadt nátrium-hidroxidban), valamint sós keverékekben. Ehelyett oldhatatlan szerves eredetű oldószerekben, például dietil-éterben, benzolban vagy szén-diszulfidban.
Ugyanígy meglehetősen maró hatású anyagnak tekintik, amely szintén heves reakciót mutat, ha savas vegyületekkel érintkezik, és mennyiségi kapcsolatban áll egymással.
Ez a faj „szuperbázisként” viselkedik, amelyet még erősebbnek tekintnek, mint a nátrium-hidrid vegyület; Ezenkívül hidridionok donor jellegű.
Alkalmazások
A kereskedelemben kapható kálium-hidrid, amelyet a molekuláris hidrogén elemi káliummal történő reakciója során képeznek, olyan reakcióképességgel rendelkezik, amely kapcsolatban van a szennyeződéseivel (elsősorban káliummal vagy annak reakciótermékeivel), ami mellékreakciók és hozamok, amelyek változhatnak.
A szélsőséges bázyság jellege miatt nagyon hasznos bizonyos szerves szintézisek elvégzése, valamint bizonyos anyagok karbonilcsoportokat tartalmazó anyagok deprotonálási eljárásainál, így enolát vegyületeket képezve.
Hasonlóképpen, a kálium-hidridet bizonyos aminok megfelelő aminokká történő átalakításához használják (a KNHR és KNR 2 típusú alkilláncú amidok) deprotonálásuk révén. Hasonlóképpen, gyors deprotonációt hajt végre tercier alkoholokban.
Ez a vegyület kiváló deprotonátorként alkalmazható néhány eltávolítási, ciklizációs-kondenzációs és molekuláris átrendeződési reakcióban is, és kiváló redukálószer.
Más típusú reakciókban a korona-éter fázisátvivő szerként is működhet, bár ugyancsak egyszerű ágensként szolgálhat a kálium-hidrid felületéről a „kálium-hidrid” felületéről történő „eltávolításhoz” (szennyeződések eltávolítására). a képződött szervetlen sók oldódása.
Irodalom
- Chang, R. (2007). Kémia. Mexikó: McGraw-Hill
- Brown, CA (1974). Kálium-hidrid, nagyon aktív új hidrid-reagens. Reaktivitás, alkalmazások és technikák a szerves és fémorganikus reakciókban. A Szerves Kémia Folyóirata.
- MacDiarmid, AG (2009). Szervetlen szintézisek. A (z) books.google.co webhelyről szerezhető be
- Majewski, M. és Snieckus, V. (2014). Szintézistudomány: Houben-Weyl módszerek a molekuláris átalakulásokhoz. A (z) books.google.co webhelyről szerezhető be