Den kaliumhydrid er en kjemisk forbindelse som dannes ved ionisk direkte kombinasjon av hydrogen i molekylform og alkalimetall-kalium. Som alle andre hydrider av denne typen er det en fast forbindelse, som har et høyt smeltepunkt som forekommer med alle ioniske molekyler.
Hydrider er kjemiske forbindelser som består av hydrogen og ett eller flere andre elementer, metalliske eller ikke-metalliske. Avhengig av deres struktur og egenskaper, kan disse stoffene være av tre klasser: ioniske, kovalente eller interstitielle hydrider.
Ved å ha arten av en ionisk forbindelse, består kaliumhydrid av et anion (i dette tilfellet hydridion H - ) og en kation (kaliumion K + ).
Hydridionet oppfører seg som en sterk Brønsted-base; det vil si at den lett adopterer protoner fra et giverstoff som metallisk kalium, som mottar dem.
Struktur
Kalium ble første gang identifisert eksperimentelt i 1807 av den britiske kjemikeren Sir Humphry Davy, samt andre kjemiske elementer (kalsium, magnesium, bor, strontium og barium) ved bruk av elektrolyseteknikken.
Denne forskeren var også den som oppdaget den kjemiske reaksjonen som resulterer i dannelse av kaliumhydrid, som forekommer i sin rene form som et hvitt fast stoff, selv om kommersielt tilgjengelige reagenser er grå.
Strukturen til dette binære hydridet er preget av å være krystallinsk, spesifikt av kubisk type, det vil si at enhetscellen til denne krystallen er en ansiktssentrert kube, som sett i forrige figur.
Reaksjonene utført av metallhydrider forekommer på den krystallinske overflaten, og dette hydridet har vist seg å ha hydridradiusen og den optimale gitterenergien for denne reaksjonstypen, selv over hydridene til andre metaller.
Opplæring
Kaliumhydrid, hvis formel er representert som KH, er et uorganisk stoff som er klassifisert som alkalimetallhydrid fordi det er dannet ved direkte å kombinere molekylært hydrogen med kalium gjennom følgende reaksjon:
H 2 + 2K → 2KH
Denne reaksjonen ble oppdaget av den samme forskeren som først identifiserte kalium. Han la merke til hvordan dette metallet fordampet når det ble utsatt for en strøm av hydrogengass, da temperaturen ble økt under kokepunktet.
Et kaliumhydrid som har overlegen aktivitet kan også produseres på en enkel måte, fra en reaksjon av hydrogen og andre superbasiske forbindelser (for eksempel kalium-tert-butoksid, kalt t-BuOK-TMEDA), og blir tilberedt i heksan.
Egenskaper
Kaliumhydrid finnes ikke spontant i naturen. Den produseres fra reaksjonen beskrevet ovenfor og blir funnet som et krystallinsk fast stoff, som spaltes ved en temperatur rundt 400 ° C, før det når sitt smeltepunkt.
Denne forbindelsen har en molmasse på omtrent 40,106 g / mol på grunn av kombinasjonen av de molære massene til dens to komponenter. Videre er dens tetthet 1,43 g / cm 3 (tatt som et referansepunkt for vann under standardbetingelser, som er 1,00 g / cm 3 ).
I denne forstand er det også kjent at denne forbindelsen har pyroforiske egenskaper; det vil si at den kan antenne spontant i nærvær av luft, så vel som oksidasjonsmidler og visse gasser.
Av denne grunn bør den behandles med forsiktighet og inneholdes som en suspensjon i en mineralolje eller til og med parafinvoks, og dermed redusere dens pyroforisitet og lette håndteringen.
løselighet
Når det gjelder løseligheten, anses dette hydridet som oppløselig i smeltede hydroksider (for eksempel smeltet natriumhydroksyd), så vel som i saltvannsblandinger. I stedet er det uoppløselig i løsningsmidler av organisk opprinnelse som dietyleter, benzen eller karbondisulfid.
På samme måte anses det som et ganske etsende stoff, som også manifesterer en voldsom reaksjon når det kommer i kontakt med sure forbindelser, og samhandler i et kvantitativt forhold.
Denne arten oppfører seg også som en "superbase" ansett som enda sterkere enn natriumhydridforbindelsen; Videre har den karakteren som en donor av hydridioner.
applikasjoner
Det kommersielt tilgjengelige kaliumhydridet, dannet gjennom reaksjonen av molekylært hydrogen med elementært kalium, har en reaktivitet som er relatert til urenhetene den har (først og fremst kalium eller dens reaksjonsprodukter), noe som fører til bivirkninger og utbytter som kan variere.
Den ekstreme basalitetens natur gjør det veldig nyttig å utføre visse organiske synteser, så vel som i deprotonasjonsprosesser av visse stoffer som har karbonylgrupper for å gi opphav til enolatforbindelser.
På samme måte blir kaliumhydrid brukt i transformasjonen av visse aminer til deres korresponderende amider (amider med alkylkjeder av KNHR og KNR 2-typen ) ved hjelp av deres avprotonering. Likeledes gjennomfører den hurtig avprotonering i tertiære alkoholer.
I tillegg til å være en utmerket deprotonator, brukes denne forbindelsen også til en del eliminering, syklisering-kondensasjon og molekylære omorganiseringsreaksjoner, og utgjør et utmerket reduksjonsmiddel.
Ved andre typer reaksjoner kan en kroneeter fungere som et faseoverføringsmiddel, selv om den også kan fungere som et enkelt middel for "stripping" (prosess for å fjerne urenheter) fra overflaten av kaliumhydridet, gjennom oppløsning av de uorganiske saltene som dannes.
referanser
- Chang, R. (2007). Kjemi. Mexico: McGraw-Hill
- Brown, CA (1974). Kaliumhydrid, høyt aktivt nytt hydridreagens. Reaktivitet, anvendelser og teknikker i organiske og organometalliske reaksjoner. Journal of Organic Chemistry.
- MacDiarmid, AG (2009). Uorganiske synteser. Mottatt fra books.google.co.ve
- Majewski, M., og Snieckus, V. (2014). Synthesis Science: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations. Mottatt fra books.google.co.ve