Štruktúra sulfátu draselného (K2SO4), vlastnosti, použitie, syntéza

On síran draselný Je to anorganická alebo bezfarebná anorganická soľ, ktorej chemický vzorec je K₂SW₄. Bol známy už v štrnástom storočí, ktorý sa nazýva v sedemnástom storočí ako duplicatum soľ, pretože ide o kombináciu kyslej soli a alkalickej soli.

Sulfát draselného je minerálny v Arcanite, ale jeho prezentácia v So -Called Stassfurt Salts je častejšia. Ide o varenie síranov draselných, horčík, vápnik a sodík, pozorovateľné v mineráloch, ako sú Leonita a Polyhalita.

Štrukturálny vzorec síranu draselného. Zdroj: Kemikungen [verejná doména]

Síran draselný je trochu toxická soľ a vytvára iba kontakt s očami, respiračným traktom alebo tráviacim traktom. Neexistuje žiadny dôkaz karcinogénneho alebo mutagénneho pôsobenia.

Síran draselný sa používa ako hnojivo, najmä v plodinách, ktoré sú citlivé na chloridy; To je prípad tabaku a zemiakov. Zlúčenina poskytuje draslík, jednu z troch hlavných živín rastlín a síru, ktorá je prítomná v jej proteínoch.

[TOC]

Štruktúra

Kryštalické fázy

Kryštalická štruktúra síranu draselného. Zdroj: Ra'ike (Wikipedia) [CC0]

Prvý obrázok ukázal štrukturálny vzorec síranu draselného. Pre každý anión₄^2-, z tetraedrálnej geometrie existujú dve katióny K⁺, ktoré môžu byť reprezentované fialovými guľami (vynikajúci obraz).

Takže vyššie máte orhorrombickú kryštálovú štruktúru K₂SW₄, So SOS₄^2- reprezentované žltými a červenými guľami; Zatiaľ čo k katióny⁺, Už povedané, sú to fialové gule (trochu posilnené).

Táto reprezentácia môže spôsobiť zmätok, ak sa predpokladá, že stĺpy skutočne zodpovedajú koordinačným odkazom. Skôr naznačujú, čo ión interaguje priamo alebo úzko s iným okolo neho. Preto každý kyslík „spája“ s piatimi k⁺ (Buď₃SW^2-- Klimatizovať⁺), A to zase s desiatimi kyslíkmi z iných okolitých sulfátových aniónov.

Potom existuje trochu „zriedkavá“ koordinačná sféra draslíka v K₂SW₄:

Koordinačná sféra pre ióny draslíka v ich síranovej soli. Zdroj: Smokefoot [CC By-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)]

Táto kryštalická štruktúra zodpovedá polymorfu β-K₂SW₄. Keď sa zahrieva na 583 ° C, dochádza k prechodu do fázy a-K₂SW₄, čo je šesťuholník.

Iónový spleť

Určite štruktúra K₂SW₄ Je to nezvyčajne komplikované pre anorganickú soľ. Jeho ióny sú umiestnené a vytvárajú určitý druh nezmyselného spleť a na prvý pohľad chýba periodicita.

Môže vám slúžiť: dusičnan vápenatý (CA (NO3) 2)

Tí, ktorí sú venovaní kryštalografii, sa môžu primeranejšie a popisnejšie zameriavať a pozorovať ho z troch osí.

Všimnite si, že jej zamotaná štruktúra by mohla vysvetliť, prečo K₂SW₄ Netvorí hydráty: H molekuly₂Alebo majú, ako kryštalická sieť na hydratáciu katiónov draslíka prenikne.

Tiež s toľkými interakciami pokrytými spleti iónov sa očakáva, že pred horúčavou má uvedená kryštalická sieť dostatočnú stabilitu; A v skutočnosti sa to stáva, pretože bod topenia K₂SW₄ Je to 1 069 ° C, čo ukazuje, že jeho ióny sú silne súdržné.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Vzhľad síranu draselného

Mená

-Síran draselný

-Sulfát Potassa

-Arcanita

-Síra Potassa

Molárna hmota

174,259 g/mol

Fyzický vzhľad

Pevná látka bielych kryštálov, granúl alebo prachu, toalety a horká chuť.

Hustota

2,66 g/cm³

Bod topenia

1.069 ° C

Bod varu

1.689 ° C

Rozpustnosť

111 g/l pri 20 ° C

120 g/l A 25 ° C

240 g/l A 100 ° C

Rozpustnosť vo vode klesá v dôsledku prítomnosti chloridu draselného, ​​KCl alebo síranu amónneho (NH₄)₂SW₄, V dôsledku spoločného iónového účinku.

Rozpustnosť v organických rozpúšťadlách

Mierne rozpustný v glycerolu, ale nerozpustný v acetóne a sulfidu uhlíka.

Index lom (ND)

1 495

Reaktivita

Síran draselný môže reagovať s kyselinou sírovou, a okyslili sa za vznik bisínu draselného (KHSO₄). Môže sa zredukovať na vysoké teploty na sulfid draselný (k₂S).

Syntéza

Prvá metóda

Síran draselný sa syntetizuje reakciou chloridu draselného s kyselinou sírovou. Syntéza síranu draselného sa vyskytuje v dvoch krokoch. Prvý krok zahŕňa tvorbu bisulfátu draselného.

Toto je exotermická reakcia, pretože uvoľňuje teplo, a preto nevyžaduje vonkajší prívod tepla. Reakcia sa vykonáva pri izbovej teplote.

KCl +H₂SW₄  => HCl +khso₄

Druhým krokom reakcie je endotermický.

KCl +KHSO₄  => Hcl +k₂SW₄

Druhá metóda

Síran draselný sa môže syntetizovať reakciou neutralizácie kyseliny sírovej so bázou, hydroxid draselný:

H₂SW₄  +   2 koh => k₂SW₄   +   2 h₂Ani

Metóda

Síran draselný sa vytvára reakciou oxidu siričitého, kyslíka, draslíka a chloridu vody.

Môže vám slúžiť: konkrétne vlastnosti hmoty: Čo sú a príklady

Štvrtá metóda

Síran draselný sa vyskytuje extrakciou síranu draselného prítomného v soľanke povodia Nur Loop v Číne. Síran draselný sa oddeľuje od nerozpustných zložiek soľanky pridaním kyseliny tripolifusu sodného / fosforečnanu močoviny.

Táto zlúčenina zvyšuje rozdiel medzi rozpustnosťou síranu draselného a rozpustnosť ostatných menej rozpustných zlúčenín, dosahuje podľa tvorcov metódy 100 % čistý síran draselný. V prísnom zmysle to nie je metóda syntézy, ale je to nová metóda extrakcie.

Žiadosti

Hnojivo

Síran draselný sa používa v tabakových plodinách. Zdroj: pxhere.

Použitie síranu draselného ako hnojiva je jeho hlavnou aplikáciou. 90% z jej celkovej výroby sa používa na tento účel. Jeho použitie sa uprednostňuje pred chloridom draselným v tých plodinách, ktoré sú citlivé na prítomnosť chloridu v pôde; Napríklad tabak.

Síran draselný má obsah draslíka 40-44%, zatiaľ čo jeho koncentrácia síry predstavuje 17-18% zlúčeniny. Draslík je potrebný na vykonávanie mnohých základných funkcií pre rastliny, pretože aktivuje enzymatické reakcie, syntézu proteínov, tvorbu škrobu atď.

Okrem toho draslík zasahuje do regulácie prietoku vody v listoch. Síra je potrebná na syntézu proteínov, pretože je prítomná v aminokyselinách, ktoré ju vlastnia; To je prípad metionínu, cysteínu a cystínu a tiež zasahuje do enzymatických reakcií.

Dokonca aj síran draselný používa postrekovač na častice sulfátu draselného menšie ako 0,015 mm.

Priemyselné použitie a ako surovina

Surový síran draselný sa používa pri výrobe skla a pri výrobe hliníka a uhličitanu draselného. Používa sa ako činidlo pri výrobe kozmetiky. Používa sa pri výrobe piva ako nápravného vodného činidla.

Liek

Používa sa na korekciu závažného zníženia koncentrácie draselného plazmy (hypokaliémia), čo je produkt nadmerného používania diuretík, ktoré zvyšujú vylučovanie draslíka moču.

Draslík je hlavným intracelulárnym iónom excitačných buniek vrátane srdca. Takže závažné zníženie draslíka v plazme ohrozuje srdcový funkcionalizmus, ktorý musí okamžite opraviť.

Síran draselný má katartickú akciu, to znamená, že uprednostňuje vyhostenie výkalov hrubého čreva. Z tohto dôvodu sa na vyčistenie výkalov pred vykonaním kolonoskopie používa zmes draslíka, horčíka a síranu sodného, ​​čo umožňuje lepšiu vizualizáciu hrubého čreva lekárom.

Môže vám slúžiť: Cadmium Hydroxid (CD (OH) 2)

Veterinár

Síran draselný sa používa na zníženie požiadavky metódy pri kŕmení hydiny. Prítomnosť 0,1 % síranu draselného v potravinách s kladiacimi sliepkami je spojená s 5 % zvýšením produkcie vajec.

Príchuť

Je to aróma, ktoré dáva jedlu horkú a slanou chuťou, ktorá je v niektorých z nich žiaduca. Okrem toho sa poznamenáva, že síran draselný je obdarený štyrmi základnými príchuťami: sladkosť, horkosť, kyslosť a slanosť.

Slanosť, kyslosť a horkosť sa zvyšujú pri koncentrácii síranu draselného, ​​zatiaľ čo sladkosť klesá.

Iné použitia

Síran draselný sa používa ako pyrotechnik v kombinácii s dusičnanom draselným, na vytvorenie fialového plameňa. Používa sa ako reduktor blesk v množstve delostreleckých tokov.

Okrem toho sa používa ako činidlo, ktoré zvyšuje viskozitu v kozmetických výrobkoch, ako sú krémy na tvár.

Riziká

Síran draselný je trochu toxická zlúčenina a veľmi nízka letalita. LD50 pre perorálnu dávku u myší je 6.600 mg / kg hmotnosti zvieraťa, čo naznačuje, že na vytvorenie smrti myši je potrebná vysoká dávka. Rovnaká hodnota LD50 je uvedená u potkanov.

V očiach môže sulfát draselného spôsobiť mechanické podráždenie. V pokožke spôsobuje síran draselný.

Požitím môže síran draselný spôsobiť gastrointestinálne podráždenie nevoľnosťou, zvracaním a hnačkou. A nakoniec, vdýchnutie prachu síranu draselného spôsobuje podráždenie v respiračných traktoch.

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Síran draselný. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2019). Síran draselný. Databáza pubchem. CID = 24507. Získané z: pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda
4. Brian Clegg. (5. júla 2018). Síran draselný. Kráľovská spoločnosť chémie. Získané z: Chemistryworld.com
5. Marie t. Averbuch-puchot, a. Durif. (Devätnásť deväťdesiat šiestich). Témy v chémii fosfátov. Svetový vedecký. Získané z: Knihy.Riadenie.co.ísť
6. Chemická kniha. (2017). Síran draselný. Obnovené z: Chemicalbook.com
7. Shoujiang l. a kol. (2019). Čistenie a rýchle rozpustenie z síranu draselného vo vodných roztokoch. Doi: 10.1039/C8RA08284G
8. Drogová banka. (2019). Síran draselný. Získané z: drogankank.Ac
9. Mozaická spoločnosť. (2019). Síran draselný. Výživa. Získané z: Cropnutrition.com
10. Drogy. (2018). Síran sodný, síran draselný a síran horečnatý (orálny). Získané z: drog.com