KALIUMHYPOCHLORIT (KOCL): STRUKTUR, EIGENSCHAFTEN - CHEMIE - 2025

Das Kaliumhypochlorit ist das Kaliumsalz der Hypochlorsäure. Es ist auch ein ternäres Salz aus Kalium, Sauerstoff und Chlor und bildet eine anorganische Verbindung. Seine chemische Formel lautet KOCl, was bedeutet, dass das K ⁺ -Kation und das OCl ^- Anion im ionischen Feststoff in einem stöchiometrischen Verhältnis von 1: 1 gefunden werden.

Von seinen homologen Verbindungen (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) ₂ ) ist es vielleicht die am wenigsten verwendete und im Volksmund in der chemischen und pragmatischen Kultur bekannte. Alle diese Salze haben den gemeinsamen Nenner des Hypochloritanions (OCl ^- ), was ihnen ihre Haupteigenschaften als Bleichmittel verleiht.

Hypochlorsäure

Die Geschichte von Kaliumhypochlorit und seine physikochemischen Eigenschaften ähneln dem Natriumhypochloritsalz. Es wurde ursprünglich 1789 von Claude Louis Berthollet in Javel, Paris, hergestellt. Die Reaktion des Autors, die zur Synthese dieser Verbindung führte, wird durch die folgende chemische Gleichung ausgedrückt:

Cl ₂ + ₂ KOH => KCl + KClO + H ₂ O.

Gemäß der Gleichung reagiert molekulares Chlor mit Kaliumhydroxid (oder Kalilauge) und reduziert und oxidiert die Chloratome. Dies kann durch Vergleich der Oxidationszahl von Cl in KCl (-1) mit der von Cl in KClO (+1) überprüft werden.

Chemische Struktur

Das obere Bild zeigt die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen dem K ⁺ -Kation und dem OCl ^- Anion (wobei Sauerstoff eine negative formale Ladung trägt).

Diese Ionen haben die gleichen stöchiometrischen Verhältnisse (1: 1) und ihre ungerichteten Kräfte bilden eine kristalline Anordnung, in der das K ⁺ dem O-Atom am nächsten liegt.

Obwohl es keine Studien gibt, die das Kristallsystem von KOCl (kubisch, orthorhombisch, monoklin usw.) beschreiben, reicht es aus, es als eine große Kugel von K ⁺ zu visualisieren, die vom Ion der linearen Geometrie von OCl ^- angezogen wird .

Es kann angenommen werden, dass KOCl im Gegensatz zu NaOCl Kristalle mit geringerer Gitterenergie bildet, da K ⁺ im Vergleich zu OCl ^- größer als Na ⁺ ist . Diese größere Unähnlichkeit zwischen ihren Ionenradien macht die zwischen ihnen vorhandenen elektrostatischen Kräfte weniger wirksam.

Es kann auch erwartet werden, dass die Leistung in wässriger Lösung für dieses Salz ähnlich der von NaOCl ist. Umgeben von Wasser muss das K ⁺ - voluminöser - eine größere Hydratationskugel haben als das von Na ⁺ . Ansonsten unterscheiden sich die Eigenschaften ihrer Lösungen (Farbe, Geruch und Weißkraft) nicht wesentlich.

Nomenklatur

Warum heißt das Kaliumhypochloritsalz so? Um dies zu beantworten, muss man auf die Nomenklatur der ternären Salze zurückgreifen, die von der IUPAC geregelt werden. Da Kalium nur eine Wertigkeit von +1 hat, ist es zunächst nicht erforderlich, es aufzuschreiben. Daher wird es ignoriert. Kaliumhypochlorit (I) ist also nicht geschrieben.

Chlorsäure hat die Formel HClO ₃ . Wenn die Anzahl der Sauerstoffatome abnimmt, gewinnt das Chloratom mehr Elektronen; das heißt, es hat weniger positive Oxidationszahlen. Beispielsweise hat Cl in dieser Säure eine Oxidationszahl von +5.

Wie in HClO hat Cl eine Oxidationszahl von +1, die zusätzlich zwei O-Atome weniger aufweist (1 statt 3 im Vergleich zu HClO ₃ ). Das Suffix seines Namens ändert sich in –oso. Da +1 die kleinste Oxidationszahl ist, die das Cl-Atom erreichen kann, wird das Präfix -hypo hinzugefügt.

HClO heißt also Hypochlorsäure. KOCl ist jedoch sein Kaliumsalz, und bei Cl-Oxidationszahlen von weniger als +5 wird das Suffix –oso gegen das Suffix –ito ausgetauscht. Andernfalls wird für Oxidationszahlen gleich oder größer als +5 das Suffix in –ato geändert. Der Name bleibt also Kaliumhypochlorit.

Eigenschaften

Molmasse

90,55 g / mol.

Aussehen

Es ist eine leicht graue Flüssigkeit.

Dichte

1,16 g / cm ³

Schmelzpunkt

-2 ° C (28 ° F; 271 ° K). Dieser niedrige Schmelzpunkt zeigt trotz des ionischen Charakters seiner Bindungen die schwache Kristallgitterenergie seines reinen Feststoffs, ein Produkt der einwertigen Ladungen von K ⁺ und OCl ^- und den Unterschied in ihren Ionenradien.

Siedepunkt

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Es ist nur geringfügig höher als reines Wasser.

Wasserlöslichkeit

25% w / v, was angesichts der Leichtigkeit der Solvatisierung von K ⁺ -Ionen durch Wassermoleküle ein vernünftiger Wert ist .

Wässrige Lösungen von Kaliumhypochlorit haben Bleicheigenschaften, ebenso wie die von NaOCl. Es ist reizend und kann bei Kontakt mit Haut, Augen und Schleimhäuten schwere Schäden verursachen. Ebenso führt seine Inhalation zu Bronchialreizungen, Atemnot und Lungenödemen.

Reaktivität

-Kaliumhypochlorit ist ein starkes Oxidationsmittel, das nicht als ein Element angesehen wird, das Brände oder Explosionen verursacht. Es kann jedoch mit verschiedenen chemischen Elementen kombiniert werden, um brennbare und explosive Verbindungen herzustellen.

- Bei Kontakt mit Harnstoff kann NCl _{3 entstehen} , eine hochexplosive Verbindung. Beim Erhitzen oder Kontakt mit Säuren entsteht hochgiftiger Chloridrauch. Reagiert heftig mit Holzkohle in einer potenziell explosiven Reaktion.

-Es verbindet sich mit Acetylen, um das explosive Chloracetylen zu bilden. Ebenso kann seine Reaktion mit organischer Substanz, Öl, Kohlenwasserstoffen und Alkoholen Explosionen verursachen. Die Reaktion mit Nitromethan, Methanol und Ethanol kann explosiv werden.

-Es zersetzt sich unter Freisetzung von Sauerstoff, ein Prozess, der durch Rost oder durch den Metallbehälter, der ihn enthält, katalysiert werden kann.

-Paliumhypochlorit muss kalt gehalten werden, um die Bildung von Kaliumchlorat zu vermeiden, dessen Zersetzung sogar explosiv sein kann.

Anwendungen

-Es wird als Desinfektionsmittel für Oberflächen und Trinkwasser verwendet.

-Der Abbau von Kaliumhypochlorit in Böden zu Kaliumchlorid hat seine Verwendung in Kulturpflanzen als Kaliumquelle nahegelegt, ein primäres Nahrungselement für Pflanzen.

- Einige Unternehmen haben die Anwendung als Ersatz für NaOCl als Bleichmittel vorgeschlagen und die vorteilhaften Eigenschaften des K ⁺ -Ions im Vergleich zu den durch Na ⁺ verursachten Umweltauswirkungen geltend gemacht .

Verweise

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