Оксид калію: формула, взаємодія

У неорганічної хімії існує три основні класи сполук. Це кислоти, луги та оксиди. Кислота складається з катіона водню і аніону кислотного залишку. Луг - з катіона металу і гідроксильної групи. Про оксидах ми поговоримо докладніше далі.

Що таке оксид?

Це з`єднання, що складається з двох різних хімічних елементів, одним з яких є кисень. Другим же може бути метал або неметал. Кількість атомів кисню залежить від валентності другого хімічного елемента, що входить до складу з`єднання. Так, наприклад, валентність калію дорівнює одному, тому оксид калію буде містити один атом кисню і два атоми калія. Валентність кальцію дорівнює двом, тому його оксид буде складатися з одного атома кисню і одного атома кальцію. Валентність фосфору дорівнює п`яти, тому його оксид складається з двох атомів фосфору і п`яти атомів кисню.

У цій статті ми більш детально поговоримо про оксид калію. А саме - про його фізичні і хімічні властивості, про його застосуванні в різних областях промисловості.

Оксид калію: формула

Так як валентність даного металу дорівнює одному, а валентність кисню - двом, то це хімічна сполука буде складатися з двох атомів металу і одного атома Оксигену. Отже, оксид калію: формула - До₂О.

Фізичні властивості

Розглянутий оксид має блідо-жовтим забарвленням. Іноді він може бути і безбарвним. При кімнатній температурі він володіє твердим агрегатним станом.

Температура плавлення даної речовини дорівнює 740 градусам Цельсія.

Щільність становить 2,32 г / см³.

При термічному розкладанні даного оксиду утворюється пероксид цього ж металу і чистий калій.

Розчинний в органічних розчинниках.

У воді не розчиняється, а вступає в реакцію з нею.

Має високу гігроскопічність.

Хімічні властивості До₂Про

Дана речовина володіє типовими для всіх основних оксидів хімічними властивостями. Розглянемо хімічні реакції даного оксиду з різними речовинами по порядку.

Реакція з водою

В першу чергу воно здатне реагувати з водою з утворенням в результаті гідроксиду даного металу.

Рівняння такої реакції виглядає наступним чином:

• До₂Про + Н₂О = 2КОН

Знаючи молярну масу кожного з речовин, з рівняння можна зробити наступний висновок: з 94 грамів розглянутого оксиду і 18 грамів води можна отримати 112 грамів калій гідроксиду.

З іншими оксидами

Крім того, розглядається оксид здатний реагувати з діоксидом карбону (вуглекислим газом). При цьому утворюється сіль - карбонат калію.

Рівняння реакції оксиду калію і оксиду карбону можна записати в такий спосіб:

• До₂Про + СО₂ = До₂СО₃

Так, можна зробити висновок, що з 94 грамів розглянутого оксиду і 44 грамів вуглекислого газу виходить 138 грамів калій карбонату.

Також розглядається оксид може вступати в реакцію з оксидом сульфуру. При цьому утворюється інша сіль - калій сульфат.

Взаємодія оксиду калію з оксидом сульфуру можна виразити таким рівнянням:

• До₂Про + SO₃ = K₂SO₄

З нього видно, що, взявши 94 грама розглянутого оксиду і 80 грамів оксиду сульфуру, можна отримати 174 грама сульфату калію.

Таким же чином До₂Про може реагувати і з іншими оксидами.

Інший тип взаємодії - реакції не з кислотними, а з амфотерними оксидами. В такому випадку утворюється не кислота, а сіль. Прикладом такого хімічного процесу може служити взаємодія розглянутого оксиду з оксидом цинку.

Цю реакцію можна виразити таким рівнянням:

• До₂Про + ZnO = K₂ZnO₂

З нього видно, що при взаємодії розглянутого оксиду та оксиду цинку утворюється сіль під назвою калій цинкат. Якщо знати молярну масу всіх речовин, то можна підрахувати, що з 94 грамів До₂Про і 81 грама оксиду цинку можна отримати 175 грамів калій цинкату.

також К₂Про здатний взаємодіяти з оксидом азоту. При цьому утворюється суміш з двох солей: нітрату і нітриту калію. Рівняння цієї реакції виглядає таким чином:

• До₂Про + 2NO₂ = KNO₃ + KNO₂

Якщо знати молярні маси речовин, можна сказати, що з 94 грамів розглянутого оксиду і 92 грамів оксиду нітрогену можна отримати 101 грам нітрату і 85 грамів нітриту.

Взаємодія з кислотами

Найпоширеніший випадок - оксид калію + сірчана кислота = сульфат калію + вода. Рівняння реакції виглядає таким чином:

• До₂Про + H₂SO₄ = K₂SO₄ + Н₂Про

З рівняння можна зробити висновок, що для отримання 174 грамів сульфату калію і 18 грамів води необхідно взяти 94 грама розглянутого оксиду і 98 грамів сірчаної кислоти.

Схожим чином відбувається хімічна взаємодія між розглядаються оксидом і азотною кислотою. При цьому утворюється нітрат калію і вода. Рівняння цієї реакції можна записати в такий спосіб:

• 2К₂Про + 4HNO₃ = 4KNO₃ + 2Н₂Про

Таким чином, з 188 грамів розглянутого оксиду і 252 грамів азотної кислоти можна отримати 404 грами нітрату калію і 36 грамів води.

За таким же принципом розглянутий оксид може реагувати і з іншими кислотами. В процесі цього будуть утворюватися інші солі і вода. Так, наприклад, при реакції цього оксиду з фосфорною кислотою виходить фосфат і вода, з хлоридною кислотою - хлорид і вода і так далі.

До₂О і галогени

Ця хімічна сполука здатна реагувати і з речовинами цієї групи. До галогенам відносяться прості сполуки, що складаються з декількох атомів одного і того ж хімічного елемента. Це, наприклад, хлор, бром, йод і деякі інші.

Отже, хлор і оксид калію: рівняння:

• До₂Про + СІ₂ = КСІ + КСІО

В результаті такої взаємодії утворюється дві солі: хлорид і гіпохлорит калію. З 94 грам розглянутого оксиду і 70 грам хлору виходить 74 грама хлориду калію і 90 грам гіпохлориту калію.

Взаємодія з аміаком

До₂Про здатний реагувати з цією речовиною. В результаті такого хімічного взаємодії утворюється гідроксид і амід калію. Рівняння даної реакції виглядає наступним чином:

• До₂Про + NH₃ = КОН + KNH₂

Знаючи молярні маси всіх речовин, можна обчислити пропорції реагентів і продуктів реакції. З 94 грамів розглянутого оксиду і 17 грамів аміаку можна отримати 56 грамів гідроксиду калію і 55 грамів аміду калію.

Взаємодія з органічними речовинами

З органічних хімічних речовин оксид калію взаємодіє з ефірами і спиртами. Однак ці реакції йдуть повільно і вимагають спеціальних умов.

отримання До₂Про

Дане хімічна речовина можна отримувати несолько способами. Ось найпоширеніші з них:

1. З нітрату калію і металевого калію. Ці два реагенту нагрівають, в результаті чого утворюється До₂О і азот. Рівняння реакції має такий вигляд: 2KNO₃ + 10К = N₂ + 6К₂О.
2. Другий спосіб відбувається в два етапи. Спочатку відбувається реакція між калієм і киснем, в результаті чого утворюється пероксид калію. Рівняння реакції виглядає так: 2К + Про₂ = До₂Про₂. Далі пероксид збагачують калієм, в результаті чого і отримують оксид калію. Рівняння реакції можна записати таким чином: До₂Про₂ + 2К = 2К₂О.

Використання До₂Про в промисловості

Найбільш часто розглядається речовина використовується в сільськогосподарській промисловості. Даний оксид є одним з компонентів мінеральних добрив. Калій дуже важливий для рослин, так як підвищує їх стійкість до різних захворювань. Також розглядається речовина застосовується в будівництві, так як може бути присутнім в складі деяких видів цементу. Крім того, воно застосовується в хімічній промисловості для одержання інших сполук калію.