पोटेशियम फ्लोराइड (KF): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

पोटेशियम फ्लोराइड एक अकार्बनिक halide जो एक नमक धातु और हलोजन के बीच का गठन है। इसका रासायनिक सूत्र केएफ है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक के ⁺ अंकन के लिए एक प्रतिपक्ष एफ है ^- । जैसा कि देखा जा सकता है, इंटरैक्शन इलेक्ट्रोस्टैटिक हैं, और इसके परिणामस्वरूप कोई सहसंयोजक केएफ बांड नहीं हैं।

यह नमक पानी में इसकी अत्यधिक घुलनशीलता की विशेषता है, यही कारण है कि यह हाइड्रेट बनाता है, नमी को अवशोषित करता है और विलक्षण होता है। इसलिए, इसका जलीय घोल तैयार करना बहुत आसान है, जो उन सभी सिंथेसिस के लिए फ्लोराइड आयनों के स्रोत के रूप में काम करता है, जहां इसे कुछ संरचना में शामिल करना वांछित है।

पोटेशियम फ्लोराइड। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

ऊपर दिखाए गए K ⁺ cation (बैंगनी क्षेत्र) और F ^- आयन (नीले रंग का गोला) हैं। दोनों आयन अपने +1 और -1 आवेशों द्वारा एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।

यद्यपि केएफ, एचएफ जितना खतरनाक नहीं है, यह तथ्य यह है कि इसमें एयनियन एफ ^{- के} लिए "कुल स्वतंत्रता" है, यह एक विषाक्त नमक बनाता है। यही कारण है कि उनके समाधान कीटनाशकों के रूप में उपयोग किया गया है।

केआई का उत्पादन हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के साथ पोटेशियम कार्बोनेट को प्रतिक्रिया करके, पोटेशियम बाइफ्लोराइड (केएचएफ ₂) का उत्पादन करके किया जाता है; जो थर्मल अपघटन द्वारा पोटेशियम फ्लोराइड की उत्पत्ति को समाप्त करता है।

पोटेशियम फ्लोराइड की संरचना

स्रोत: पोटेशियम फ्लोराइड के लिए घन व्यवस्था या मणि नमक। बेन्जाह- bmm27, विकिमीडिया कॉमन्स से

ऊपरी छवि पोटेशियम फ्लोराइड की संरचना को दिखाती है। बैंगनी क्षेत्र, पहली छवि में, K ⁺ उद्धरण का प्रतिनिधित्व करता है; जबकि पीले रंग के गोले एफ ^- आयनों का प्रतिनिधित्व करते हैं ।

ध्यान दें कि व्यवस्था घन है और एक चट्टान-नमक जैसी संरचना से मेल खाती है, सोडियम क्लोराइड के समान है। सभी गोले छह पड़ोसियों से घिरे हैं, जो केएफ ₆ या एफके ₆ ऑक्टाहेड्रॉन बनाते हैं; कि है, प्रत्येक कश्मीर ⁺ छह एफ से घिरा हुआ है ^-, और एक ही विपरीत उपाध्यक्ष होता है।

यह पहले उल्लेख किया गया था कि KF हीड्रोस्कोपिक है और इसलिए पर्यावरण से नमी को अवशोषित करता है। इस प्रकार, दिखाई गई व्यवस्था निर्जल रूप (पानी के बिना) और उसके हाइड्रेट्स के अनुरूप नहीं होगी; जो इतना पानी सोख लेते हैं कि वे भी घुल-मिल जाते हैं और "पिघल" जाते हैं।

हाइड्रेट

हाइड्रेट्स की क्रिस्टलीय संरचनाएं कम सरल हो जाती हैं। क्यों? क्योंकि अब पानी के अणु सीधे व्यवस्था में हस्तक्षेप करते हैं और K ⁺ और F ^- आयनों के साथ बातचीत करते हैं । सबसे स्थिर हाइड्रेट्स में से कुछ KF · 2H ₂ O और KF · 4H ₂ O हैं।

दोनों हाइड्रेट्स में ओक्टाहेड्रा का उल्लेख किया गया है जो पानी के अणुओं द्वारा विकृत हैं। यह मुख्य रूप से F ^- और H ₂ O (F ^- -HOH) के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड के कारण होता है । क्रिस्टलोग्राफिक अध्ययनों ने निर्धारित किया है कि इसके बावजूद दोनों आयनों में पड़ोसियों की संख्या समान है।

इन सभी के परिणामस्वरूप, निर्जल पोटेशियम फ्लोराइड के लिए मूल क्यूबिक संरचना एक मोनोक्लिनिक और यहां तक ​​कि rhombohedral व्यवस्था में बदल जाती है।

निर्जल व्यक्ति विलक्षण संपत्ति साझा करते हैं, इसलिए उनके सफेद क्रिस्टल अगर ठंडे धुंध के संपर्क में छोड़ दिए जाते हैं तो थोड़े समय में पानी बदल जाएगा।

गुण

आणविक वजन

58.097 ग्राम / मोल।

शारीरिक बनावट (रंग)

सफेद घन क्रिस्टल या सफेद क्रिस्टलीय पाउडर।

स्वाद

तेज नमकीन स्वाद।

क्वथनांक

2,741 ° F से 760 mmHg (1502 ° C)। तरल अवस्था में, यह बिजली का संवाहक बन जाता है, हालांकि F ^- anions K ⁺ के समान डिग्री के लिए सहयोग नहीं कर सकता है ।

गलनांक

1,576 ° F; 858 डिग्री सेल्सियस; 1131 K (निर्जल KF)। यह इसके मजबूत आयनिक बंध का संकेत है।

घुलनशीलता

एचएफ में घुलनशील, लेकिन शराब में अघुलनशील। यह दिखाता है कि फ्लोराइड और एल्कोहल, एफ के बीच हाइड्रोजन बांड ^- -HOR, उनके क्रिस्टलीय जाली के विघटन के खिलाफ solvation प्रक्रिया के पक्ष में नहीं है।

जल में घुलनशीलता

निर्जल 92 ग्राम / 100 मिलीलीटर (18 डिग्री सेल्सियस); 102 ग्राम / 100 मिलीलीटर (25 डिग्री सेल्सियस); डायहाइड्रेट 349.3 ग्राम / 100 मिली (18 ° C)। यही है, केएफ हाइड्रेटेड होने के कारण पानी में अधिक घुलनशील हो जाता है।

घनत्व

२.४ ³ ग्राम / सेमी ^३ ।

वाष्प दबाव

1,499 ° C पर 100 kPa (750 mmHg)।

सड़न

जब अपघटन के लिए गर्म किया जाता है तो यह पोटेशियम ऑक्साइड और हाइड्रोजन फ्लोराइड के एक जहरीले धुएं का उत्सर्जन करता है।

संक्षारक कार्रवाई

एक पानी के घोल से कांच और चीनी मिट्टी के बरतन निकलते हैं।

फ़्लैश प्वाइंट

यह ज्वलनशील पदार्थ नहीं है

प्रायोगिक अपवर्तक सूचकांक ()D)

1,363।

स्थिरता

यदि नमी से सुरक्षित है, तो स्थिर, अन्यथा ठोस भंग हो जाएगा। मजबूत एसिड और ठिकानों के साथ असंगत।

अनुप्रयोग

पीएच को समायोजित करें

पोटेशियम फ्लोराइड के जलीय घोल का उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों और प्रक्रियाओं में किया जाता है; उदाहरण के लिए, केएफ समाधान पीएच प्रसंस्करण को कपड़ा प्रसंस्करण सुविधाओं और लॉन्ड्रियों (7 के मूल्य के करीब) में विनिर्माण में समायोजित करने की अनुमति देते हैं।

फ्लोरीन स्रोत

पोटेशियम फ्लोराइड हाइड्रोजन फ्लोराइड के बाद है, जो फ्लोरीन प्राप्त करने का मुख्य स्रोत है। इस तत्व का उपयोग परमाणु संयंत्रों में और अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन में किया जाता है, कुछ का उपयोग टूथपेस्ट में इसके समावेश के रूप में किया जाता है।

फ्लोरोकार्बन का संश्लेषण

पोटेशियम फ्लोराइड का उपयोग क्लोरोकार्बन से फ्लोरोकार्बन या फ्लूरोकार्बन के संश्लेषण में किया जा सकता है, जो फ़िंकिस्टीन प्रतिक्रिया का उपयोग करता है। इस प्रतिक्रिया में एथिलीन ग्लाइकॉल और डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड का उपयोग सॉल्वैंट्स के रूप में किया जाता है।

fluorination

चूंकि यह फ्लोरीन का एक स्रोत है जहां यह पानी में घुल जाता है, इसके समाधान से जटिल फ्लोराइड को संश्लेषित किया जा सकता है; यह है, एक एफ ^- संरचनाओं में शामिल है । एक उदाहरण निम्नलिखित रासायनिक समीकरण में है:

MnBr ₂ (ac) + 3KF (ac) => KMnF ₃ (s) + 2KBr (ac)

मिश्रित KMnF ₃ फ्लोराइड तब उपजी है । इस प्रकार, एफ ^- को एक जटिल धातु नमक का हिस्सा बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है । मैंगनीज के अलावा, अन्य धातुओं के फ्लोराइड्स को उपजी किया जा सकता है: केओसीएफ ₃, केएफईएफ ₃, केएनएफ ₃, केसीयूएफ ₃ और केजेनफ ₃ ।

इसी तरह, फ्लोरीन को एक सुगंधित वलय में शामिल किया जा सकता है, जो ऑर्गोफ्लोराइड्स को संश्लेषित करता है।

विभिन्न

केएफ का उपयोग यौगिकों के संश्लेषण के लिए एक मध्यवर्ती या कच्चे माल के रूप में किया जाता है जो मुख्य रूप से एग्रोकेमिकल या कीटनाशक उत्पादों में उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा, यह वेल्डिंग और ग्लास नक़्क़ाशी के लिए एक फ्लक्सिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है; यही है, इसका जलीय घोल कांच की सतह पर दूर जाता है और एक सांचे पर, वांछित फिनिश को प्रिंट करता है।

संदर्भ

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