El hidrur de potassi és un compost químic de tipus iònic format per la combinació directa de l'hidrogen en la seva forma molecular i el metall alcalí potassi. Com tots els altres hidrurs d'aquest tipus, és un compost sòlid, el qual posseeix un elevat punt de fusió com passa amb totes les molècules iòniques.
Els hidrurs són compostos químics formats per hidrogen i un o més elements diferents, de naturalesa metàl·lica o no metàl·lica. Segons la seva estructura i característiques aquestes substàncies poden ser de tres classes: hidrurs iònics, covalents o intersticials.
A l'posseir la naturalesa d'un compost iònic, l'hidrur de potassi està constituït per un anió (en aquest cas, l'ió hidrur H -) i un catió (l'ió potassi K +).
L'ió hidrur es comporta com una forta base de Brønsted; és a dir, adopta fàcilment els protons d'una substància donadora com el potassi metàl·lic, que els rep.
estructura
El potassi va ser identificat per primera vegada de manera experimental a l'any 1807 pel químic britànic sir Humphry Davy, així com altres elements químics (calci, magnesi, bor, estronci i bari) mitjançant la tècnica d'electròlisi.
També aquest científic va ser qui va descobrir la reacció química que dóna com a resultat la formació de l'hidrur de potassi, el qual es presenta en la seva forma pura com un sòlid de color blanc, encara que els reactius que s'aconsegueixen de manera comercial són de color gris.
L'estructura d'aquest hidrur binari està caracteritzada per ser cristal·lina, específicament de l'tipus cúbica, és a dir, la cel·la unitària d'aquest vidre és una galleda centrat en les cares, com s'observa a la figura anterior.
Les reaccions dutes a terme pels hidrurs metàl·lics es presenten a la superfície cristal·lina, i aquest hidrur ha manifestat posseir el radi d'hidrur i l'energia reticular òptima per a aquest tipus de reaccions, fins i tot per sobre dels hidrurs d'altres metalls.
formació
El hidrur de potassi, la fórmula es representa com KH, és una substància inorgànica que es classifica com hidrur de metall alcalí a causa de que es forma mitjançant la combinació de manera directa d'l'hidrogen molecular amb el potassi a través de la següent reacció:
H 2 + 2K → 2KH
Aquesta reacció va ser descoberta pel mateix científic que va identificar el potassi per primera vegada. Es va adonar de com es vaporitzava aquest metall a l'estar exposat a un corrent de gas hidrogen, quan s'augmenta la temperatura d'aquest per sota del seu punt d'ebullició.
També es pot produir un hidrur de potassi que posseeixi una activitat superior d'una manera senzilla, partint d'una reacció d'hidrogen i altres compostos de caràcter superbásico (com el tert-butòxid de potassi, anomenat t-BuOK-TMEDA), i sent preparat en hexà.
propietats
El hidrur de potassi no es troba de manera espontània en la natura. Es produeix a partir de la reacció anteriorment descrita i es troba com un sòlid cristal·lí, el qual es descompon a una temperatura al voltant de 400 ° C, abans d'arribar al seu punt de fusió.
Aquest compost posseeix una massa molar d'aproximadament 40,106 g / mol causa de la combinació de les masses molars dels seus dos components. A més, la seva densitat és de 1,43 g / cm 3 (prenent com a punt de referència la de l'aigua en condicions estàndard, la qual és 1,00 g / cm 3).
En aquest sentit, també es coneix que aquest compost té propietats pirofòriques; és a dir, que pot inflamar de manera espontània en la presència d'aire, així com d'agents oxidants i de certs gasos.
Per aquesta raó s'ha de tractar amb precaució i contenir-com suspensió en un oli de tipus mineral o fins i tot cera de parafina, així disminueix la seva piroforicitat i es facilita el seu maneig.
solubilitat
Quant a la seva solubilitat, aquest hidrur es considera soluble en hidròxids fosos (com l'hidròxid de sodi fusionat), així com en mescles salines. En canvi, és insoluble en solvents d'origen orgànic com dietiléter, benzè o disulfur de carboni.
De la mateixa manera, es considera una substància bastant corrosiva, la qual també manifesta una reacció violenta quan es posa en contacte amb compostos de naturalesa àcida, interactuant en relació cuantatitiva.
Aquesta espècie també es comporta com una "superbase" considerada encara més fort que el compost hidrur de sodi; a més, posseeix caràcter de donador d'ions hidrur.
usos
El hidrur de potassi que es troba disponible de manera comercial, format a través de la reacció d'hidrogen molecular amb potassi elemental, posseeix una reactivitat que està relacionada amb les impureses que posseeixi (primordialment potassi o els seus productes de reacció), la qual cosa comporta a reaccions secundàries i rendiments que poden variar.
La seva naturalesa de basicitat extrema fa que sigui de molta utilitat per dur a terme certes síntesis orgàniques, així com en processos de desprotonació de determinades substàncies que posseeixen grups carbonil per donar origen a compostos enolat.
Així mateix, l'hidrur de potassi s'utilitza en la transformació de certes amines en les seves amides corresponents (amides amb cadenes alquíliques de l'tipus KNHR i KNR 2), per mitjà del seu desprotonació. De la mateixa manera, porta a terme una ràpida desprotonació en alcohols terciaris.
Així com és un excel·lent desprotonador, aquest compost també s'empra en algunes reaccions d'eliminació, ciclació-condensació i rearreglo molecular, i constitueix un excel·lent agent reductor.
En un altre tipus de reaccions, un éter de corona pot exercir-se com un agent de transferència de fase, encara que també pot actuar com un simple agent de «decapatge» (procés per eliminar impureses) de la superfície de l'hidrur de potassi, a través de la dissolució de les sals inorgàniques que es formen.
referències
- Chang, R. (2007). Chemistry. Mèxic: McGraw-Hill
- Brown, CA (1974). Potassium hydride, highly active new hydride Reagent. Reactivity, applications, and techniques in organic and organometallic reactions. Revista The Journal of Organic Chemistry.
- MacDiarmid, AG (2009). Inorganic Syntheses. Obtingut de books.google.co.ve
- Majewski, M., i Snieckus, V. (2014). Science of Synthesis: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations. Obtingut de books.google.co.ve