Fluoreto de potássio (KF): estrutura, propriedades e usos

O fluoreto de potássio é um halogeneto inorgânico, que é um sal formado entre o metal e o halogénio. Sua fórmula química é KF, o que significa que para cada cátion K + existe uma contraparte F . Como pode ser visto, as interações são eletrostáticas e, como resultado, não há ligações KF covalentes.

Este sal é caracterizado por sua extrema solubilidade na água, forma hidratos, absorve a umidade e é deliquescente. Portanto, é muito fácil preparar suas soluções aquosas, que servem como fonte de ânions fluoreto para todas as sínteses onde se deseja incorporá-lo em alguma estrutura.

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Fluoreto de potássio Fonte: Gabriel Bolívar

Acima está o cátion K + (esfera roxa) e o ânion F (esfera azul). Ambos os íons interagem atraindo-se pelas cargas +1 e -1.

Embora o KF não seja tão perigoso quanto o HF , o fato de ter “uma liberdade absoluta” para o ânion F – o torna um sal tóxico. É por isso que suas soluções têm sido usadas como inseticidas.

KI é produzido pela reação de carbonato de potássio com ácido fluorídrico, produzindo bifluoreto de potássio (KHF 2 ); que por decomposição térmica acaba causando fluoreto de potássio.

Estrutura do fluoreto de potássio

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Fonte: Arranjo cúbico ou sal de gema para fluoreto de potássio. Benjah-bmm27 [domínio público], do Wikimedia Commons

A estrutura do fluoreto de potássio é mostrada na imagem acima. As esferas roxas, como na primeira imagem, representam os cátions K + ; enquanto as esferas amareladas representam os ânions F .

Observe que o arranjo é cúbico e corresponde a uma estrutura de sal de gema, muito semelhante à do cloreto de sódio . Todas as esferas são cercadas por seis vizinhos, que compõem um octaedro KF 6 ou FK 6 ; isto é, cada K + é cercado por seis F , e o mesmo acontece em vice-versa.

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Foi mencionado anteriormente que o KF é higroscópico e, portanto, absorve a umidade do ambiente. Assim, o arranjo mostrado corresponderia à forma anidra (sem água) e não aos seus hidratos; que absorvem tanta água que até se solubilizam e “derretem” (deliquescência).

Hidratos

As estruturas cristalinas dos hidratos tornam-se menos simples. Porque Porque agora as moléculas de água estão diretamente envolvidas nos arranjos e interagem com os íons K + e F . Alguns dos hidratos mais estáveis ​​são KF · 2H 2 O e KF · 4H 2 O.

Nos dois hidratos, as octaedras mencionadas são deformadas pelas moléculas de água. Isto é principalmente devido à ligação de hidrogénio entre F e H 2 O (M -HOH). Estudos cristalográficos determinaram que, apesar disso, os dois íons ainda mantêm o mesmo número de vizinhos.

Como resultado de tudo isso, a estrutura cúbica original do fluoreto de potássio anidro é transformada em um arranjo monoclínico e até romboédrico.

Os anidros compartilham a propriedade deliquescente, de modo que seus cristais brancos, se deixados em contato com uma névoa fria, se tornam aquosos em pouco tempo.

Propriedades

Peso molecular

58,097 g / mol.

Aparência física (cor)

Cristais cúbicos brancos ou deliquescente em pó cristalino branco.

Sabor

Sabor salino agudo.

Ponto de ebulição

2.741 ° F a 760 mmHg (1502 ° C). Líquidos voltas electricamente condutoras, embora possa aniões F não auxiliam na condução do mesmo grau que o K + .

Ponto de fusão

1.576 ºF; 858 ° C; 1131 K (KF anidro). Isso é indicativo de suas fortes ligações iônicas.

Solubilidade

Solúvel em HF, mas insolúvel em álcool. Isto mostra que as pontes de hidrogénio entre o flúor e álcoois , F -HOR não favorecem processo de solvatação contra a dissolução da rede cristalina.

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Solubilidade em água

92 g / 100 ml anidro (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); di-hidratado 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Ou seja, à medida que o KF é hidratado, ele se torna mais solúvel em água.

Densidade

2,48 g / cm 3 .

Pressão de vapor

100 kPa (750 mmHg) a 1.499 ° C.

Decomposição

Quando aquecido até a decomposição, emite uma fumaça tóxica de óxido de potássio e fluoreto de hidrogênio.

Ação corrosiva

Uma solução aquosa corrói o vidro e a porcelana.

Ponto de inflamação

Não é uma substância inflamável

Índice de refração experimental (ηD)

1.363.

Estabilidade

Estável se protegido da umidade, pois caso contrário o sólido se dissolve. Incompatível com ácidos e bases fortes.

Usos

Ajustar pH

Soluções aquosas de fluoreto de potássio são usadas em aplicações e processos industriais; Por exemplo, as soluções KF permitem que o pH seja ajustado em manufaturas feitas em instalações de processamento têxtil e em lavanderias (aproximadamente um valor de 7).

Fonte de flúor

O fluoreto de potássio é depois do fluoreto de hidrogênio, a principal fonte de fluoreto. Este elemento é utilizado em usinas nucleares e na produção de compostos inorgânicos e orgânicos, alguns com usos como sua incorporação em dentríficos.

Síntese de fluorocarbonetos

O fluoreto de potássio pode ser usado na síntese de fluorcarbono ou fluorcarbono a partir de clorocarboneto, usando a reação de Finkeistein. Nesta reação, etileno glicol e dimetilsulfóxido são usados ​​como solventes.

Fluoração

Como é uma fonte de flúor onde se encontra dissolvido na água, fluoretos complexos podem ser sintetizados a partir de suas soluções; isto é, um F é incorporado nas estruturas. Um exemplo está na seguinte equação química:

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MnBr 2 (ac) + 3KF (ac) => KMnF 3 (s) + 2KBr (ac)

Então o fluoreto misto de KMnF 3 precipita . Assim, F poderia ser adicionado para fazer parte de um sal metálico complexo. Além do manganês, os fluoretos de outros metais podem ser precipitados: KCoF 3 , KFeF 3 , KNiF 3 , KCuF 3 e KZnF 3 .

Da mesma forma, o fluoreto pode ser incorporado covalentemente em um anel aromático, sintetizando organofluorados.

Diversos

O KF é utilizado como material intermediário ou bruto para a síntese de compostos utilizados principalmente em agroquímicos ou produtos pesticidas.

Além disso, é usado como um agente de fusão para soldagem e gravação em vidro; isto é, sua solução aquosa devora a superfície do vidro e, em um molde, imprime o acabamento desejado.

Referências

  1. Livro químico (2017). Fluoreto de potássio Recuperado de: chemicalbook.com
  2. PubChem (2019). Fluoreto de potássio Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. TH Anderson e EC Lincafelte. (1951). A estrutura do fluoreto de potássio di-hidratado. Cryst Act. 4, 181.
  4. Sociedade Real de Química. (2015). Fluoreto de potássio ChemSpider. Recuperado de: chemspider.com
  5. Machimex (sf). Fluoreto de potássio Recuperado de: maquimex.com

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