水素化カリウムは、その分子形状及びアルカリ金属カリウム中の水素イオン直接組み合わせによって形成される化合物です。このタイプの他のすべての水素化物と同様に、それはすべてのイオン分子で発生するように高い融点を持つ固体化合物です。
水素化物は、水素と1つまたは複数の他の元素で構成された化合物であり、金属または非金属の性質を持っています。これらの物質は、その構造と特性に応じて、イオン性、共有結合、または侵入型水素化物の3つのクラスに分類できます。
イオン性化合物の性質を有することにより、水素化カリウムは、陰イオン(この場合、水素化物イオンHで構成されている-とカチオン(カリウムイオンK)+)。
水素化物イオンは強力なブレンステッド塩基のように振る舞います。つまり、金属カリウムなどのドナー物質からプロトンを受け取り、それらを受け取ります。
構造
カリウムは最初に1807年にイギリスの化学者であるハンフリーデービー卿と、電解技術を使用して他の化学元素(カルシウム、マグネシウム、ホウ素、ストロンチウム、バリウム)によって実験的に同定されました。
この科学者は、市販の試薬は灰色ですが、純粋な形で白い固体として発生する水素化カリウムの形成をもたらす化学反応を発見した人でもありました。
この二元水素化物の構造は、前の図に示されているように、結晶、特に立方体型であることを特徴としています。つまり、この結晶の単位格子は面心立方体です。
金属水素化物によって実行される反応は結晶表面で発生します。この水素化物は、他の金属の水素化物の上であっても、水素化物半径とこのタイプの反応に最適な格子エネルギーを持っていることが示されています。
トレーニング
水素化カリウムは、その式がKHとして表され、分子状水素とカリウムを次の反応で直接結合することによって形成されるため、アルカリ金属水素化物として分類される無機物質です。
H 2 + 2K→2KH
この反応は、最初にカリウムを特定した同じ科学者によって発見されました。彼は、水素ガスの流れにさらされたときに、この温度が沸点より下に上昇したときに、この金属がどのように気化したかに気づきました。
優れた活性を有する水素化カリウムは、水素と他の超塩基性化合物(t-BuOK-TMEDAと呼ばれるカリウムtert-ブトキシドなど)の反応から出発し、準備されている簡単な方法でも製造できます。ヘキサン中。
プロパティ
水素化カリウムは自然界には自然には見られません。それは上記の反応から生成され、融点に達する前に約400°Cの温度で分解する結晶性固体として発見されます。
この化合物は、2つの成分のモル質量の組み合わせにより、約40.106 g / molのモル質量を持っています。さらに、その密度は1.43 g / cm 3です(1.00 g / cm 3である標準条件下での水の密度を基準点として)。
この意味で、この化合物は自然発火性を持つことも知られています。つまり、空気、酸化剤、特定のガスの存在下で自然発火する可能性があります。
このため、注意深く処理し、鉱油またはパラフィンワックスの懸濁液として含める必要があります。これにより、自然発火性が低下し、取り扱いが容易になります。
溶解度
その溶解性に関して、この水素化物は、溶融水酸化物(溶融水酸化ナトリウムなど)や生理食塩水混合物に溶解すると考えられています。代わりに、ジエチルエーテル、ベンゼン、二硫化炭素などの有機溶媒に不溶です。
同様に、かなり腐食性の高い物質と見なされ、酸性化合物と接触すると激しい反応を示し、定量的な関係で相互作用します。
この種は、水素化ナトリウム化合物よりもさらに強力と考えられる「超塩基」としても機能します。さらに、それは水素化物イオンのドナーの特性を持っています。
用途
水素分子と元素状カリウムとの反応により形成される市販の水素化カリウムは、その不純物(主にカリウムまたはその反応生成物)に関連する反応性を持ち、異なる場合がある副反応と収率。
その極端な塩基性の性質は、特定の有機合成を実行すること、およびエノラート化合物を生成するためにカルボニル基を有する特定の物質の脱プロトン化プロセスにおいて非常に有用にします。
同様に、水素化カリウムは、特定のアミンの脱プロトン化による、対応するアミド(KNHRおよびKNR 2タイプのアルキル鎖を持つアミド)への変換に使用されます。同様に、それは第三アルコールで急速な脱プロトン化を実行します。
この化合物は優れた脱プロトン化剤であるだけでなく、一部の脱離、環化-縮合、分子転位反応にも使用され、優れた還元剤を構成します。
他のタイプの反応では、クラウンエーテルは相間移動剤として機能しますが、水素化カリウムの表面から「ストリッピング」(不純物を除去するプロセス)形成される無機塩の溶解。
参考文献
- Chang、R.(2007)。化学。メキシコ:McGraw-Hill
- ブラウン、カリフォルニア(1974)。水素化カリウム、高活性の新しい水素化物試薬。有機および有機金属反応における反応性、用途、および技術。有機化学のジャーナル。
- MacDiarmid、AG(2009)。無機合成。books.google.co.veから取得
- Majewski、M。、およびSnieckus、V。(2014)。合成の科学:分子変換のHouben-Weyl法。books.google.co.veから取得