Structure, nomenclature, propriétés et utilisations de l'hypochlorite de potassium (KOCl)

Le hypochlorite de potassium est le sel de potassium de l'acide hypochloreux. De même, il s'agit d'un sel ternaire de potassium, d'oxygène et de chlore et constitue un composé inorganique. Sa formule chimique est KOCl, ce qui signifie que le cation K se trouve dans le solide ionique⁺ et l'anion OCl^- dans un rapport stoechiométrique de 1: 1.

De ses composés homologues (LiOCl, NaOCl, Ca (OCl)₂) est peut-être le moins utilisé et le plus connu dans la culture chimique et pragmatique. Tous ces sels ont le dénominateur commun de l'anion hypochlorite (OCl^-), ce qui leur donne leurs principales caractéristiques en tant qu’agent de blanchiment.

Les antécédents d'hypochlorite de potassium et ses propriétés physicochimiques sont similaires à ceux de l'hypochlorite de sodium. Il a été initialement produit en 1789 par Claude Louis Berthollet à Javel, Paris. La réaction de l'auteur qui a conduit à la synthèse dudit composé s'exprime par l'équation chimique suivante:

Cl₂ + 2KOH => KCl + KClO + H₂O

Selon l'équation, le chlore moléculaire réagit avec l'hydroxyde de potassium (ou la potasse caustique), réduisant et oxydant les atomes de chlore. Ceci peut être vérifié en comparant le nombre d'oxydation de Cl dans KCl (-1) avec celui de Cl dans KClO (+1).

Index

• 1 structure chimique
• 2 nomenclature
• 3 propriétés
  • 3.1 Masse molaire
  • 3.2 Apparence
  • 3.3 Densité
  • 3.4 Point de fusion
  • 3.5 Point d'ébullition
  • 3.6 Solubilité dans l'eau
  • 3.7 réactivité
• 4 utilisations
• 5 références

Structure chimique

L'image supérieure montre les interactions électrostatiques entre le cation K⁺ et l'anion OCl^- (avec de l'oxygène porteur d'une charge formelle négative).

Ces ions ont les mêmes proportions stoechiométriques (1: 1) et leurs forces non directionnelles forment un arrangement cristallin, où le K⁺ il est positionné le plus près de l'atome O.

Bien qu'il n'y ait pas d'études décrivant le système cristallin KOCl (cubique, orthorhombique, monoclinique, etc.), il suffit de le visualiser comme une grande sphère K.⁺ attiré par l'ion de géométrie linéaire de OCl^-.

On peut penser que, contrairement au NaOCl, KOCl forme des cristaux avec moins d’énergie réticulaire, car le K⁺ c'est plus gros que Na⁺ par rapport à OCl^-. Cette plus grande dissemblance entre leurs radios ioniques rend moins efficaces les forces électrostatiques présentes entre elles.

En outre, on peut s'attendre à ce que le comportement en solution aqueuse de ce sel soit similaire à celui du NaOCl. Entouré d'eau, le K⁺ -plus volumineux- devrait avoir une sphère d'hydratation supérieure à celle du Na⁺. Sinon, les propriétés de leurs solutions (couleur, odeur et pouvoir blanchissant) ne diffèrent pas de manière significative.

Nomenclature

Pourquoi le sel d'hypochlorite de potassium est-il nommé ainsi? Pour y répondre, il faut recourir à la nomenclature des sels ternaires régie par l’UICPA. Premièrement, parce que le potassium n'a que la valence +1, cela vaut la peine d'écrire; Par conséquent, il est ignoré. Ensuite, l'hypochlorite de potassium (I) n'est pas écrit.

L'acide chlorique a la formule HClO₃. À mesure que le nombre d'oxygène diminue, l'atome de chlore gagne plus d'électrons; c'est-à-dire que le nombre d'oxydation est moins positif. Par exemple, dans cet acide, Cl a un nombre d'oxydation de +5.

Comme dans HClO Cl a un nombre d'oxydation de +1 qui, en plus, a deux unités en moins d'O atomes (1 au lieu de 3 contre HClO)₃), le suffixe de son nom devient -oso. Aussi, puisque +1 est le plus petit nombre d'oxydation que l'atome Cl peut atteindre, le préfixe -hype est ajouté.

Ensuite, HClO est appelé acide hypochloreux. Cependant, KOCl est son sel de potassium et pour les nombres d'oxydation Cl inférieurs à +5, le suffixe -oso est échangé contre le suffixe -ito. Sinon, pour les nombres d'oxydation égaux ou supérieurs à +5, le suffixe est modifié en -ato. Donc, le nom est l'hypochlorite de potassium.

Propriétés

Masse molaire

90,55 g / mol.

Apparence

C'est un liquide légèrement grisâtre.

Densité

1,16 g / cm³

Point de fusion

-2º C (28ºF; 271ºK). Ce bas point de fusion, malgré la nature ionique de ses liaisons, démontre la faible énergie du réseau cristallin de son solide pur, produit des charges monovalentes de K⁺ et l'OCl^-et la différence de leurs rayons ioniques.

Point d'ébullition

102 ° C (216 ° F; 375 ° K). Il n'est que légèrement supérieur à l'eau pure.

Solubilité dans l'eau

25% p / v, valeur raisonnable compte tenu de la facilité avec laquelle les molécules d'eau peuvent solvater les ions K⁺.

Les solutions aqueuses d'hypochlorite de potassium ont des propriétés blanchissantes, comme celles du NaOCl. Il est irritant et peut causer de graves dommages au contact de la peau, des yeux et des membranes de la muqueuse. En outre, son inhalation produit une irritation bronchique, une détresse respiratoire et un œdème pulmonaire.

La réactivité

-L'hypochlorite de potassium est un agent oxydant puissant qui n'est pas considéré comme un élément causant des incendies ou des explosions. Cependant, il est capable de se combiner avec différents éléments chimiques pour produire des composés inflammables et explosifs.

-En contact avec l'urée peut former NCl₃, un composé hautement explosif. Lorsqu'il est chauffé ou mis en contact avec des acides, il produit une fumée de chlorure hautement toxique. Réagit vigoureusement avec le carbone dans une réaction potentiellement explosive.

-Il est combiné avec de l'acétylène pour former le chloroacétylène explosif. De même, sa réaction avec les matières organiques, le pétrole, les hydrocarbures et les alcools peut produire des explosions. Sa réaction avec le nitrométhane, le méthanol et l'éthanol peut devenir explosive.

- Il se décompose en libérant de l'oxygène, un processus qui peut être catalysé par la rouille ou par le récipient en métal qui le contient.

-L'hypochlorite de potassium doit être conservé au froid pour empêcher la formation de chlorate de potassium, cette décomposition pouvant même être explosive.

Utilise

-Il est utilisé comme désinfectant pour les surfaces et l'eau potable.

-La dégradation dans le sol de l'hypochlorite de potassium dans le chlorure de potassium a suggéré son utilisation dans les cultures en tant que source de potassium, un élément nutritionnel essentiel pour les plantes.

-Quelques sociétés ont suggéré son application comme substitut du NaOCl en tant qu'agent de blanchiment, citant les propriétés bénéfiques de l'ion K⁺ contre l'impact environnemental causé par le Na⁺.

Références

1. Enviro Tech, la solution sans sodium. [PDF] Récupéré le 29 mai 2018 de: envirotech.com
2. PubChem. (2018). Hypochlorite de Potassium. Récupéré le 29 mai 2018 de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Wikipedia. (2018). Hypochlorite de potassium. Récupéré le 29 mai 2018 de: en.wikipedia.org
4. Livre chimique (2017). Hypochlorite de potassium. Récupéré le 29 mai 2018 de: chemicalbook.com
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie (8ème éd.). CENGAGE Learning, p 873, 874.