Hipoclorito de potássio (KOCl): estrutura, propriedades

O hipoclorito de potássio é o sal de potássio de ácido hipocloroso. É também um sal ternário de potássio, oxigênio e cloro e constitui um composto inorgânico. Sua fórmula química é KOCl, o que significa que no sólido iônico o cátion K + e o ânion OCl – são encontrados em uma razão estequiométrica 1: 1.

Dos seus compostos homólogos (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl) 2 ) é talvez o menos utilizado e conhecido popularmente na cultura química e pragmática. Todos esses sais têm o denominador comum do ânion hipoclorito (OCl ), o que lhes confere suas principais características como agente clareador.

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Ácido hipocloroso

A história do hipoclorito de potássio e suas propriedades físico-químicas são semelhantes ao sal do hipoclorito de sódio. Foi produzido inicialmente em 1789 por Claude Louis Berthollet em Javel, Paris. A reação do autor que levou à síntese do referido composto é expressa pela seguinte equação química:

Cl 2 + 2KOH => + KCl KClO + H 2 S

De acordo com a equação, o cloro molecular reage com o hidróxido de potássio (ou potássio cáustico), reduzindo e oxidando os átomos de cloro. Isso pode ser verificado comparando o número de oxidação de Cl em KCl (-1) com o número de oxidação de KClO (+1).

Estrutura quimica

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Na imagem acima interacções electrostáticas entre o catião representado K + e o ani OCl (com oxigénio tendo uma carga formal negativo).

Esses íons têm proporções estequiométricas iguais (1: 1) e suas forças não direcionais formam um arranjo cristalino, onde K + é posicionado o mais próximo possível do átomo de O.

Embora não existam estudos descrevendo o sistema cristalino de KOCl (cúbico, ortorrômbico, monoclínico, etc.), basta visualizá-lo como uma grande esfera de K + atraída pelo íon de geometria linear do OCl .

Pode-se pensar que, diferentemente do NaOCl, o KOCl forma cristais com menos energia reticular, porque o K + é maior que o Na + em comparação ao OCl . Essa maior dissimilaridade entre seus raios iônicos torna as forças eletrostáticas presentes entre eles menos eficazes.

Além disso, pode-se esperar que o comportamento em solução aquosa desse sal seja semelhante ao de NaOCl. Cercado pela água, o K + – mais volumoso – deve ter uma esfera de hidratação maior que a do Na + . De resto, as propriedades de suas soluções (cor, odor e poder de branqueamento) não diferem em um grau importante.

Nomenclatura

Por que o sal hipoclorito de potássio é chamado? Para responder, deve ser usada a nomenclatura de sais ternários governados pela IUPAC. Primeiro, como o potássio tem apenas +1 valência, vale a pena anotá-lo; Portanto, é ignorado. Portanto, não escreva hipoclorito de potássio (I).

O ácido clórico tem a fórmula HClO 3 . À medida que o número de oxigênio diminui, o átomo de cloro ganha mais elétrons; isto é, possui números de oxidação menos positivos. Por exemplo, neste ácido, o Cl tem um número de oxidação de +5.

Como no HClO, o Cl possui um número de oxidação +1 que, além disso, possui duas unidades a menos de átomos de O (1 em vez de 3 versus HClO 3 ), o sufixo do nome muda para –oso. Além disso, como +1 é o menor número de oxidação que o átomo de Cl pode atingir, o prefixo –ipo é adicionado.

Então, o HClO é chamado ácido hipocloroso. No entanto, KOCl é seu sal de potássio e, para números de oxidação de Cl menores que +5, o sufixo –oso é trocado pelo sufixo –ito. Caso contrário, para números de oxidação iguais ou superiores a +5, o sufixo é alterado para –ato. Então, o nome é hipoclorito de potássio.

Propriedades

Massa molar

90,55 g / mol.

Aparência

É um líquido ligeiramente acinzentado.

Densidade

1,16 g / cm 3

Ponto de fusão

-2º C (281F; 271ºK). Este baixo ponto de fusão, apesar do caráter iônico de suas ligações, demonstra a fraca energia cristalina da rede de seu sólido puro, produto das cargas monovalentes de K + e OCl e a diferença de seus raios iônicos.

Ponto de ebulição

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). É apenas um pouco mais alto que a água pura.

Solubilidade em água

25% p / v, sendo este um valor razoável dado à facilidade das moléculas de água em solvatar os íons K + .

Soluções aquosas de hipoclorito de potássio têm qualidades de branqueamento, assim como as de NaOCl. É irritante e pode causar danos graves em contato com a pele, olhos e membranas da mucosa. Além disso, sua inalação produz irritação brônquica, desconforto respiratório e edema pulmonar.

Reatividade

-O hipoclorito de potássio é um poderoso agente oxidante que não é considerado um elemento que causa incêndios ou explosões. No entanto, é capaz de combinar com diferentes elementos químicos para causar compostos inflamáveis ​​e explosivos.

-Em contato com a uréia pode formar NCl 3 , um composto altamente explosivo. Quando aquecido ou colocado em contato com ácidos, produz uma fumaça de cloreto altamente tóxica. Reage vigorosamente com carvão em uma reação potencialmente explosiva.

– Combina com acetileno para formar o cloroacetileno explosivo. Da mesma forma, sua reação com matéria orgânica, óleo, hidrocarbonetos e álcoois pode causar explosões. Sua reação com nitrometano, metanol e etanol pode se tornar explosiva.

-Distribui a liberação de oxigênio, um processo que pode ser catalisado pela ferrugem ou pelo recipiente de metal que o contém.

-O hipoclorito de potássio deve ser mantido frio para evitar a formação de clorato de potássio, cuja decomposição pode até ser explosiva.

Usos

-É utilizado como desinfetante para superfícies e água potável.

-Degradação nos solos do hipoclorito de potássio no cloreto de potássio sugeriu seu uso nas culturas como fonte de potássio, um elemento nutricional primário para as plantas.

-Algumas empresas sugeriram sua aplicação como substituto do NaOCl como agente clareador, reivindicando as propriedades benéficas do íon K + contra o impacto ambiental causado pelo Na + .

Referências

  1. Enviro Tech. A solução sem sódio. [PDF]. Recuperado em 29 de maio de 2018, de: envirotech.com
  2. PubChem (2018). Hipoclorito de potássio Recuperado em 29 de maio de 2018, de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. Wikipedia (2018). Hipoclorito de potássio Recuperado em 29 de maio de 2018, de: en.wikipedia.org
  4. Livro químico (2017). Hipoclorito de potássio Recuperado em 29 de maio de 2018, de: chemicalbook.com
  5. Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8a ed.). CENGAGE Learning, p. 873, 874.

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