Óxido de potássio (K2O): fórmula, propriedades, riscos, usos

O óxido de potássio , também chamado óxido de dipotássio é um sal de potássio e de oxigénio iónico com a fórmula K 2 O. A sua estrutura é apresentada na Figura 1 (EMBL-EBI, 2016).

O K 2 O é o óxido de potássio mais simples, é um composto altamente reativo e raramente encontrado. Alguns materiais comerciais, como fertilizantes e cimentos, são testados assumindo a porcentagem de composição que seria equivalente à mistura dos compostos químicos K 2 O.

Óxido de potássio (K2O): fórmula, propriedades, riscos, usos 1

Figura 1: estrutura do óxido de potássio.

O óxido de potássio é produzido a partir de hidróxido de potássio (potássio cáustico) e potássio metálico a 450 ° C, produzindo hidrogênio molecular (ÓXIDO DE POTÁSSIO K2O, SF) de acordo com a equação:

2K + 2KOH ⇌ 2K 2 O + H 2 (450 ° C).

Também é obtido pela redução do peróxido de potássio de acordo com a reação:

2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).

Outro método para obter óxido de potássio é aquecendo o carbonato de potássio a alta temperatura, conforme indicado pela seguinte reação:

K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).

No entanto, a principal maneira de obter óxido de potássio é aquecendo o nitrato de potássio, obtendo nitrogênio molecular conforme indicado pela seguinte reação:

2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2

Propriedades físicas e químicas

O óxido de potássio são cristais tetraédricos amarelados sem um aroma característico (National Center for Biotechnology Information., 2017). Sua aparência é mostrada na figura 2 (elementos americanos, SF).

Óxido de potássio (K2O): fórmula, propriedades, riscos, usos 2

Figura 2: aparência do óxido de potássio.

O composto tem um peso molecular de 94,2 g / mol e uma densidade de 2,13 g / ml a 24 ° C. Tem um ponto de fusão de 740 ° C, embora comece a se decompor a 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

O composto é resistente ao calor e é solúvel em etanol e éter. K 2 O cristaliza na estrutura antifluorita. Por esse motivo, as posições dos ânions e cátions são invertidas em relação às posições no CaF 2 , com íons potássio coordenados em 4 íons óxidos e íons óxidos coordenados em 8 potássio.

O K 2 O é um óxido básico e reage violentamente com a água para produzir hidróxido de potássio cáustico. É deliquescente e absorve a água da atmosfera, iniciando essa reação vigorosa.

O óxido de potássio é oxidado reversivelmente em peróxido de potássio a 350 ° C, reage violentamente com ácidos, como o ácido clorídrico, para formar sais de potássio de acordo com a reação:

K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.

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O composto reage com dióxido de nitrogênio para formar nitrato e nitrito de potássio a temperaturas entre 150 e 200 ° C:

K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3

O óxido de potássio reage a baixas temperaturas com amônia para formar amidas e hidróxido de potássio de acordo com a reação:

K 2 O + NH 3 (l) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).

Reatividade e perigos

O óxido de potássio é uma substância instável. Oxida facilmente em outros óxidos de potássio, peróxido ou óxido de potássio (KHO). O composto não é combustível, mas reage vigorosamente e exotermicamente com água para formar hidróxido de potássio (KOH).

A solução de óxido de potássio na água é uma base forte, reage violentamente com o ácido e é corrosiva. Reage violentamente com a água que produz hidróxido de potássio. Ataca muitos metais na presença de água (Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional, 2014).

A substância é corrosiva para os olhos, pele e trato respiratório, bem como quando ingerida. A inalação por aerossol pode causar edema pulmonar. Os sintomas do edema pulmonar geralmente não se manifestam até que passem algumas horas e são agravados pelo esforço físico.

Em caso de contato com os olhos, é necessário verificar se as lentes de contato estão sendo usadas e removê-las imediatamente. Os olhos devem ser lavados com água corrente por pelo menos 15 minutos, com as pálpebras abertas. Você pode usar água fria. Pomada para os olhos não deve ser usada.

Se o produto químico entrar em contato com a roupa, remova-o o mais rápido possível, protegendo suas próprias mãos e corpo. Coloque a vítima sob um chuveiro de segurança.

Se o produto químico se acumular na pele exposta da vítima, como mãos, lave delicada e cuidadosamente a pele contaminada com água corrente e sabão não abrasivo. Você pode usar água fria. Se a irritação persistir, procure atendimento médico. Lave a roupa contaminada antes de reutilizá-la.

Se o contato com a pele for grave, ele deve ser lavado com sabão desinfetante e cobrir a pele contaminada com um creme antibacteriano.

Em caso de inalação, a vítima deve poder descansar em uma área bem ventilada. Se a inalação for grave, a vítima deve ser evacuada para uma área segura o mais rápido possível.

Afrouxe roupas apertadas, como colarinho da camisa, cintos ou gravata. Se for difícil para a vítima respirar, deve-se fornecer oxigênio. Se a vítima não estiver respirando, é realizada uma ressuscitação boca a boca.

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Sempre levando em consideração que pode ser perigoso para a pessoa que fornece ajuda fazer reanimação boca a boca quando o material inalado é tóxico, infeccioso ou corrosivo.

Em caso de ingestão, não provoque vômito. Afrouxe roupas apertadas, como colarinhos, cintos ou gravatas. Se a vítima não estiver respirando, faça uma ressuscitação boca a boca.Em todos os casos, deve-se procurar atendimento médico imediato (IPCS, SF).

Usos

A fórmula química K 2 O (ou simplesmente “K”) é usada em vários contextos industriais: números NPK para fertilizantes, em fórmulas de cimento e em fórmulas de vidro.

O óxido de potássio geralmente não é usado diretamente nesses produtos, mas a quantidade de potássio é relatada em termos de equivalentes de K 2 O para qualquer tipo de composto de potássio utilizado, como o carbonato de potássio.

O óxido de potássio é de aproximadamente 83% em peso de potássio, enquanto o cloreto de potássio é de apenas 52%. O cloreto de potássio fornece menos potássio do que uma quantidade igual de óxido de potássio.

Portanto, se um fertilizante tiver 30% em peso de cloreto de potássio, seu índice padrão de potássio, com base no óxido de potássio, seria de apenas 18,8%. É fabricado e / ou importado entre 10 e 100 toneladas por ano desta substância no Espaço Econômico Europeu.

Esta substância é utilizada em produtos químicos de laboratório, fertilizantes, polímeros e produtos fitossanitários. K 2 O tem um uso industrial que resulta na fabricação de outra substância (uso de produtos intermediários).

O óxido de potássio é utilizado nas áreas de formulação de misturas e / ou reembalagem e agricultura, silvicultura e pesca. Esta substância é usada para a fabricação de produtos químicos, plásticos e minerais (por exemplo, gesso, cimento).

É provável que a liberação no ambiente de óxido de potássio ocorra por uso industrial: como etapa intermediária na fabricação de outra substância (uso de produtos intermediários), formulação de misturas, como auxiliar de processamento e processamento industrial de abrasão em baixa velocidade desmoldagem, corte, usinagem ou polimento de metais).

É possível que outra liberação para o meio ambiente desta substância seja produzida pelo seu uso em interiores, por exemplo, líquidos / detergentes para lavar à máquina, produtos para cuidados com o carro, tintas e revestimentos ou adesivos, fragrâncias e purificadores de ar.

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Também para uso interno em sistemas fechados com liberação mínima, como líquidos de refrigeração em geladeiras, aquecedores elétricos à base de óleo.

O óxido de potássio é usado ao ar livre em materiais duradouros com baixa velocidade de liberação, por exemplo, materiais de construção e construção de metal, madeira e plástico.

No interior, é utilizado em materiais duradouros com baixa velocidade de liberação, como móveis, brinquedos, materiais de construção, cortinas, calçados, produtos de couro, produtos de papel e papelão, equipamentos eletrônicos.

Esta substância pode ser encontrada em produtos com material à base de pedra, gesso, cimento, vidro ou cerâmica (por exemplo, pratos, panelas / frigideiras, recipientes de armazenamento de alimentos, material de construção e isolamento) (Agência Química Europeia, 2017).

O óxido de potássio é uma fonte de potássio termicamente estável e altamente insolúvel, adequada para aplicações em vidro, óptica e cerâmica. Os compostos de óxido não levam à eletricidade.

No entanto, certos óxidos estruturados de perovskita são condutores eletrônicos que encontram aplicação nos sistemas de geração de cátodo e geração de oxigênio de células a combustível de óxido sólido.

São compostos que contêm pelo menos um ânion de oxigênio e um cátion metálico. Eles são extremamente estáveis, o que os torna úteis na produção de estruturas cerâmicas, como tigelas de argila ou em eletrônicos avançados.

Também é usado em componentes estruturais leves em aplicações aeroespaciais e eletroquímicas, como células de combustível nas quais eles exibem condutividade iônica.

Os compostos de óxido de metal são anidridos básicos e, portanto, podem reagir com ácidos e fortes agentes redutores nas reações redox.

Referências

  1. Elementos americanos (SF). Óxido de potássio . Recuperado de americanelements.com.
  2. EMBL-EBI. (19 de setembro de 2016). óxido de potássio . Recuperado do ChEBI: ebi.ac.uk.
  3. Agência química europeia. (12 de janeiro de 2017). Óxido dipotássico . Recuperado de echa.europa.eu.
  4. (SF). ÓXIDO DE POTÁSSIO . Recuperado de inchem.org.
  5. Centro Nacional de Informação Biotecnológica. . (29 de abril de 2017). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 9989219 . Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional. (1º de julho de 2014). ÓXIDO DE POTÁSSIO . Recuperado de cdc.gov.
  7. ÓXIDO DE POTÁSSIO K2O . (SF). Recuperado de allreactions.com.
  8. Sociedade Real de Química. (2015). Oxidopotássio de potássio . Recuperado de chemspider.com.

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