Structure d'hydrure de potassium, formation, propriétés et utilisations

Le hydrure de potassium est un composé chimique de type ionique formé par la combinaison directe de l'hydrogène sous sa forme moléculaire et du métal alcalin du potassium. Comme tous les autres hydrures de ce type, il s'agit d'un composé solide qui a un point de fusion élevé, comme avec toutes les molécules ioniques.

Les hydrures sont des composés chimiques formés par l'hydrogène et un ou plusieurs autres éléments, de nature métallique ou non métallique. Selon leur structure et leurs caractéristiques, ces substances peuvent être de trois types: hydrures ioniques, covalents ou interstitiels.

En possédant la nature d'un composé ionique, l'hydrure de potassium est constitué par un anion (dans ce cas, l'ion hydrure H^-) et un cation (ion potassium K)⁺).

L'ion hydrure se comporte comme une base forte de Brønsted; c'est-à-dire qu'il adopte facilement les protons d'une substance donneuse telle que le potassium métallique, qui les reçoit.

Index

• 1 structure
• 2 formation
• 3 propriétés
  • 3.1 Solubilité
• 4 utilisations
• 5 références

Structure

Le chimiste britannique Sir Humphry Davy a identifié le potassium pour la première fois en 1807, ainsi que d'autres éléments chimiques (calcium, magnésium, bore, strontium et baryum) par électrolyse.

C'est aussi ce scientifique qui a découvert la réaction chimique qui entraîne la formation d'hydrure de potassium, qui se présente sous sa forme pure sous forme de solide blanc, bien que les réactifs disponibles dans le commerce soient gris.

La structure de cet hydrure binaire est caractérisée comme étant cristalline, spécifiquement de type cubique, c'est-à-dire que la cellule unitaire de ce cristal est un cube centré sur les faces, comme on l'observe sur la figure précédente.

Les réactions effectuées par les hydrures métalliques se produisent à la surface cristalline et cet hydrure s'est révélé avoir le rayon d'hydrure et l'énergie réticulaire optimale pour ce type de réactions, même sur les hydrures d'autres métaux.

La formation

L'hydrure de potassium, dont la formule est représentée par KH, est une substance inorganique qui est classée comme hydrure de métal alcalin car elle est formée en combinant directement l'hydrogène moléculaire avec le potassium par la réaction suivante:

H₂ + 2K → 2KH

Cette réaction a été découverte par le même scientifique qui a identifié le potassium pour la première fois. Il s'est rendu compte de la vaporisation de ce métal lorsqu'il était exposé à un flux d'hydrogène, lorsque la température de ce dernier était augmentée en dessous de son point d'ébullition.

Elle peut également produire de l'hydrure de potassium possédant une activité supérieure d'une manière simple, à partir d'une réaction d'hydrogène et d'autres composés de caractère surbasique (tels que le tert-butoxyde, appelée t-BuOK-TMEDA), et étant préparé dans l'hexane

Propriétés

L'hydrure de potassium ne se trouve pas spontanément dans la nature. Elle est produite à partir de la réaction décrite ci-dessus et se présente sous la forme d'un solide cristallin qui se décompose à une température d'environ 400 ° C avant d'atteindre son point de fusion.

Ce composé a une masse molaire d'environ 40,106 g / mol en raison de la combinaison des masses molaires de ses deux composants. En outre, sa densité est de 1,43 g / cm³ (en prenant comme point de référence l'eau dans des conditions standard, qui est de 1,00 g / cm³).

En ce sens, on sait également que ce composé possède des propriétés pyrophoriques; c'est-à-dire qu'il peut s'enflammer spontanément en présence d'air, d'agents oxydants et de certains gaz.

Pour cette raison, il doit être traité avec prudence et contenu sous forme de suspension dans une huile minérale ou même de la cire de paraffine, réduisant ainsi sa pyrophoricité et facilitant sa manipulation.

Solubilité

En ce qui concerne sa solubilité, cet hydrure est considéré comme soluble dans les hydroxydes fondus (tels que l'hydroxyde de sodium fondu), ainsi que dans les mélanges de sels. D'autre part, il est insoluble dans les solvants d'origine organique tels que l'éther diéthylique, le benzène ou le disulfure de carbone.

De même, il est considéré comme une substance très corrosive, qui manifeste également une réaction violente lors du contact avec les composés acides qui interagissent à la relation cuantatitiva.

Cette espèce se comporte également comme une "superbase" considérée encore plus forte que le composé d'hydrure de sodium; de plus, il a le caractère d'un donneur d'ion hydrure.

Utilise

l'hydrure de potassium, qui est disponible dans le commerce, formé par la réaction d'hydrogène moléculaire avec du potassium élémentaire, a une réactivité qui est liée aux impuretés qu'elle contient (principalement des produits de réaction de ceux-ci ou de potassium), ce qui conduit à Réactions secondaires et rendements pouvant varier.

Nature de basicité extrême, il est très utile pour la mise en oeuvre de certains procédés de synthèse et de déprotonation de certaines substances organiques avec des groupes carbonyle pour donner lieu à des composés énolate.

De même, l'hydrure de potassium est utilisé dans la transformation de certaines amines en leurs amides correspondants (amides avec des chaînes alkyles des types KNHR et KNR).₂), au moyen de sa déprotonation. De même, il effectue une déprotonation rapide dans les alcools tertiaires.

Comme il s'agit d'un excellent desprotonador, ce composé est également utilisé dans certaines réactions d'élimination, de cyclisation-condensation et de réarrangement moléculaire, et constitue un excellent agent réducteur.

Dans un autre type de réaction, un éther-couronne peut agir comme agent de transfert de phase, bien qu'il puisse également agir comme un simple agent de «décapage» (processus d'élimination des impuretés) à la surface de l'hydrure de potassium. dissolution des sels inorganiques formés.

Références

1. Chang, R. (2007). Chimie Mexique: McGraw-Hill
2. Brown, C. A. (1974). Hydrure de potassium, nouveau réactif hydrure hautement actif. Réactivité, applications et techniques dans les réactions organiques et organométalliques. Journal de chimie organique.
3. MacDiarmid, A. G. (2009). Synthèses inorganiques. Récupéré de books.google.co.ve
4. Majewski, M. et Snieckus, V. (2014). Science of Synthesis: Méthodes Houben-Weyl des transformations moléculaires. Récupéré de books.google.co.ve