CHLORNAN DRASELNÝ (KOCL): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2026

Chlórnan draselný je draselná soľ kyseliny chlórnej. Je tiež ternárnou soľou draslíka, kyslíka a chlóru a tvorí anorganickú zlúčeninu. Jeho chemický vzorec je KOCl, čo znamená, že K ⁺ katión a OCI ^- anión sa nachádzajú v iónovej tuhej látke v stechiometrickom pomere 1: 1.

Z jeho homológnych zlúčenín (LiOCl, NaOCl, Ca (OCI) ₂ ) je pravdepodobne najmenej používaný a bežne známy v chemickej a pragmatickej kultúre. Všetky tieto soli majú spoločný menovateľ chlórnanu aniónu (OCl ^- ), ktorý im dáva ich hlavné vlastnosti ako bieliace činidlo.

Kyselina chlórna

História chlórnanu draselného a jeho fyzikálno-chemické vlastnosti sú podobné ako chlórnan sodný. Pôvodne ju vyrobil v roku 1789 Claude Louis Berthollet v Javeli v Paríži. Autorova reakcia, ktorá viedla k syntéze uvedenej zlúčeniny, je vyjadrená nasledujúcou chemickou rovnicou:

Cl ₂ + 2KOH => KCI + KClO + H ₂ O

Podľa rovnice molekulárny chlór reaguje s hydroxidom draselným (alebo s lúhom sodným), redukuje a oxiduje atómy chlóru. Toto sa dá overiť porovnaním oxidačného čísla Cl v KCl (-1) s číslom Cl v KClO (+1).

Chemická štruktúra

Horný obrázok predstavuje elektrostatické interakcie medzi K ⁺ katiónu a trolejového vedenia ^- aniónu (s kyslíkom, nesúci záporný náboj formálne).

Tieto ióny majú rovnaké stechiometrické pomery (1: 1) a ich nesmerové sily tvoria kryštalické usporiadanie, kde K ⁺ je umiestnená čo najbližšie k atómu kyslíka.

Aj keď neexistujú žiadne štúdie, ktoré by opisovali kryštalický systém KOCl (kubický, ortorombický, monoklinický atď.), Stačí ho vizualizovať ako veľkú sféru K ⁺ priťahovanú smerom k iónu lineárnej geometrie OCl ^- .

Dá sa predpokladať, že na rozdiel od NaOCl, KOCl vytvára kryštály s nižšou energiou mriežky, pretože K ⁺ je väčší ako Na ^{+ v} porovnaní s OCl ^- . Táto väčšia rozdielnosť medzi ich iónovými polomermi spôsobuje, že elektrostatické sily medzi nimi sú menej účinné.

Možno tiež očakávať, že účinnosť tejto soli vo vodnom roztoku bude podobná ako naOCi. K ^{+ -} viac objemný - musí byť obklopený vodou a musí mať väčšiu hydratačnú sféru ako sféra Na ⁺ . V opačnom prípade sa vlastnosti ich roztokov (farba, vôňa a bieliaca schopnosť) významne nelíšia.

názvoslovie

Prečo je tak pomenovaná soľ chlórnanu draselného? Na to je potrebné odpovedať na nomenklatúru ternárnych solí, ktoré sa spravujú IUPAC. Po prvé, pretože draslík má iba valenciu +1, nie je potrebné ho zapisovať; preto sa ignoruje. Chlornan draselný (I) teda nie je písaný.

Kyseliny chlorečnej má vzorec HClO ₃ . Keď sa počet kyslíkov znižuje, atóm chlóru získava viac elektrónov; to znamená, že má menej pozitívnych oxidačných čísiel. Napríklad v tejto kyseline má Cl oxidačné číslo +5.

Rovnako ako v HClO, Cl má oxidačné číslo +1, ktoré, okrem toho, má dva menej O atómy (1 miesto 3 v porovnaní s HClO ₃ ), prípona jeho mena sa zmení na -OSO. Pretože +1 je najmenšie oxidačné číslo, ktoré môže atóm Cl dosiahnuť, pridá sa predpona -hypo.

HCI sa teda nazýva kyselina chlórna. KOCl je však jeho draselná soľ a pre čísla oxidácie Cl menšie ako +5 sa prípona –oso vymení za príponu –ito. V opačnom prípade sa pre oxidačné čísla rovné alebo väčšie ako +5 zmení prípona na –ato. Názov teda zostáva chlórnan draselný.

vlastnosti

Molárna hmota

90,55 g / mol.

vzhľad

Je to mierne sivastá tekutina.

Hustota

1,16 g / cm ³

Bod topenia

-2 ° C (28 ° F; 271 ° K). Tento nízky bod topenia, napriek iónovému charakteru svojich väzieb, ukazuje slabú kryštalickú mriežkovú energiu svojej čistej pevnej látky, produkt monovalentných nábojov K ⁺ a OCI ^- a rozdiel v ich iónových polomeroch.

Bod varu

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Je iba o niečo vyššia ako čistá voda.

Rozpustnosť vo vode

25% hm./obj., Čo je rozumná hodnota vzhľadom na ľahkosť molekúl vody solvatovať ióny K ⁺ .

Vodné roztoky chlórnanu draselného majú bieliace vlastnosti, rovnako ako vlastnosti NaOCl. Dráždi a môže spôsobiť vážne poškodenie pri kontakte s pokožkou, očami a sliznicami. Jeho inhalácia spôsobuje podráždenie priedušiek, dýchacie ťažkosti a pľúcny edém.

reaktivita

- Chlornan draselný je silné oxidačné činidlo, ktoré sa nepovažuje za prvok spôsobujúci požiare alebo výbuch. Je však schopný kombinovať sa s rôznymi chemickými prvkami a vytvárať horľavé a výbušné zlúčeniny.

-V kontaktu s močovinou môže tvoriť NCL ₃ , vysoko výbušné zlúčeniny. Pri zahrievaní alebo pri kontakte s kyselinami vytvára vysoko toxický chloridový dym. Pri potenciálne výbušnej reakcii prudko reaguje s aktívnym uhlím.

- Kombinuje sa s acetylénom za vzniku výbušného chlóracetylénu. Jeho reakcia s organickými látkami, olejmi, uhľovodíkmi a alkoholmi môže spôsobiť výbuch. Jeho reakcia s nitrometánom, metanolom a etanolom môže byť výbušná.

- Rozkladá sa uvoľňovanie kyslíka, proces, ktorý môže byť katalyzovaný hrdzou alebo kovovou nádobou, ktorá ho obsahuje.

- Chlornan draselný sa musí udržiavať chladný, aby sa zabránilo tvorbe chlorečnanu draselného, ​​ktorého rozklad môže byť dokonca výbušný.

aplikácia

- Používa sa ako dezinfekčný prostriedok pre povrchy a pitnú vodu.

- Degradácia chlórnanu draselného na chlorid draselný v pôde navrhla jeho použitie v plodinách ako zdroj draslíka, ktorý je primárnym výživným prvkom pre rastliny.

- Niektoré spoločnosti navrhli jeho použitie ako náhrady za NaOCl ako bieliaceho činidla, pričom si nárokovali prospešné vlastnosti K ⁺ iónu v porovnaní s vplyvom na životné prostredie spôsobeným Na ⁺ .

Referencie

1. Enviro Tech., Roztok bez sodíka. , Zdroj: 29. mája 2018, z: envirotech.com
2. PubChem. (2018). Chlornan draselný. Zdroj: 29. mája 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2018). Chlornan draselný. Zdroj: 29. mája 2018, z: en.wikipedia.org
4. Chemická kniha. (2017). Chlornan draselný. Zdroj: 29. mája 2018, z: chemicalbook.com
5. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning, s. 873, 874.