Гидроксид калия формула как составить

Гидроксид калия
Общие
Систематическое наименование	Гидроксид калия
Традиционные названия	Гидроксид калия, кали едкое[1], каустический поташ, едкий калий
Хим. формула
Рац. формула	KOH
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	56,1056 г/моль
Плотность	2,044 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	405 °C
• кипения	1325 °C
Энтальпия
• образования	−425,8 кДж/моль
• плавления	7,5 кДж/моль
• кипения	128,9 кДж/моль
Давление пара	1 ± 1 мм рт.ст.[2]
Химические свойства
Растворимость
• в воде	107 г / 100 мл (15 °C)
• в спирте	38,7 (28 °C)
Оптические свойства
Показатель преломления	1.409
Классификация
Рег. номер CAS	1310-58-3
PubChem	14797
Рег. номер EINECS	215-181-3
SMILES	[K+].[OH-]
InChI	InChI=1S/K.H2O/h;1H2/q+1;/p-1 KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M
Кодекс Алиментариус	E525
RTECS	TT2100000
ChEBI	32035
Номер ООН	1813
ChemSpider	14113
Безопасность
Предельная концентрация	0,5 мг/м³
ЛД50	149,92 мг/кг
Токсичность	ирритант, высокотоксичен
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 3 0 ALK
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalii hydroxidum) — неорганическое соединение с химической формулой KOH. Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы KOH имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов хлорида калия (KCl), применяют в производстве жидких мыльных средств, для получения различных соединений калия.

Тривиальные названия: едкое кали^[1], каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь^[3], калиевый щёлок.

Физические свойства[править | править код]

Имеет вид бесцветных кристаллов. Может находиться в двух различных модификациях: моноклинной, устойчивой до 247 °C и кубической, аналогичной таковой у хлорида натрия (a = 0,533 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m). Температура плавления 405 °C, кипения 1325 °C, плотность 2,044 г/см³. Растворим в воде — 107 г / 100 мл (15 °C)^[4][5].

Химические свойства[править | править код]

• Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

• Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли и воды:

• Взаимодействие с некоторыми непереходными металлами в растворе с образованием комплексной соли и водорода:

Гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что даёт продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов:

Электролиз расплава протекает по следующему уравнению:

Именно так впервые были получены чистые натрий и калий британским химиком Г. Дэви.

Применение[править | править код]

Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы, в которых он используется:

• нейтрализация кислот,
• щелочные элементы,
• катализ
• моющие средства,
• буровые растворы,
• красители,
• удобрения,
• производство пищевых продуктов,
• газоочистка,
• металлургическое производство,
• переработка нефти,
• различные органические и неорганические вещества,
• производство бумаги,
• пестициды,
• фармацевтика,
• регулирование pH,
• карбонат калия и другие калийные соединения,
• мыла,
• синтетический каучук^[3].

В пищевой промышленности обозначается как пищевая добавка E525. Используется как регулятор кислотности, в качестве осушителя и средства для снятия кожицы с овощей, корнеплодов и фруктов. Он также используется в качестве катализатора в некоторых реакциях.

Также используется для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах.

Популярное средство в производстве косметической продукции, вступая в реакцию с жирными маслами, расщепляется и омыливает при этом масла.

В качестве агента для растворения засоров канализационных труб, в виде сухих гранул или в составе гелей (наряду с гидроксидом натрия). Гидроксид калия дезагрегирует засор и способствует лёгкому продвижению его далее по трубе.

В циркониевом производстве используется для получения обесфторенного гидроксида циркония.

В сфере промышленной мойки продукты на основе гидроксида калия, нагретые до 50-60 °С, применяются для очистки изделий из нержавеющей стали от жира и других масляных веществ, а также остатков механической обработки.

Используется в качестве электролита в щелочных (алкалиновых) батарейках.

Также применяется в ресомации — альтернативном способе «захоронения» тел.

5 % раствор гидроксида калия используется в медицине для лечения бородавок^[6].

В фотографии используется, как компонент проявителей, тонеров, индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов^[7].

Производство[править | править код]

В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия.

Возможны три варианта проведения электролиза:

• электролиз с твёрдым асбестовым катодом (диафрагменный метод производства),
• электролиз с полимерным катодом (мембранный метод производства),
• электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства).

В ряду электрохимических методов производства самым лёгким и удобным способом является электролиз с ртутным катодом, но этот метод наносит значительный вред окружающей среде в результате испарения и утечек металлической ртути. Мембранный метод производства самый эффективный, но и самый сложный.

В то время как диафрагменный и ртутный методы были известны соответственно с 1885 и 1892 гг., мембранный метод появился сравнительно недавно — в 1970 гг.

Основной тенденцией в мировом производстве гидроксида калия в последние 10 лет является переход производителей на мембранный метод электролиза. Ртутный электролиз является устаревшей, экономически невыгодной и негативно действующей на окружающую среду технологией. Мембранный электролиз полностью исключает использование ртути. Экологическая безопасность мембранного метода заключается в том, что сточные воды после очистки вновь подаются в технологический цикл, а не сбрасываются в канализацию.

При использовании данного метода решаются следующие задачи:

• исключается стадия сжижения и испарения хлора,
• водород используется для технологического пара, исключаются газовые выбросы хлора и его соединений.

Мировым лидером в области мембранных технологий является японская компания «Асахи Касэй».

В России производство гидроксида калия осуществляется мембранным (ООО «Сода-Хлорат») методом.

Особенностью технологического оформления производства гидроксида калия является тот факт, что на аналогичных установках электролиза можно выпускать как едкое кали, так и каустическую соду. Это позволяет производителям без существенных капиталовложений переходить на производство гидроксида калия взамен каустической соды, производство которой не столь рентабельно, а сбыт в последние годы усложняется. При этом в случае изменений на рынке возможен безболезненный перевод электролизёров на производство ранее выпускавшегося продукта.

Примером перевода части мощностей с производства гидроксида натрия на гидроксид калия может служить ОАО «Завод полимеров КЧХК», начавший промышленный выпуск едкого кали на пяти электролизерах в 2007 году^[3].

Меры предосторожности при обращении с гидроксидом калия[править | править код]

Гидроксид калия — едкое, токсичное вещество, обладающее ярко выраженными щелочными свойствами. По степени воздействия на человеческий организм оно относится к веществам 2-го класса опасности. В чистом виде действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасным считается попадание (больших) частиц гидроксида калия в глаза. Поэтому все работы с этим веществом должны проводиться в резиновых перчатках и очках. Гидроксид калия разрушает бумагу, кожу и другие материалы органического происхождения.

Предельно допустимая концентрация аэрозоля гидроксида калия в воздухе рабочих помещений составляет 0,5 мг/м³ в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

Гидроксид калия не горюч, пожаро- и взрывобезопасен.

См. также[править | править код]

• Щёлочи
• Пищевые добавки

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Гурлев Д.С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.
• Степин Б. Д. Калия гидроксид // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — С. 287. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.

Ссылки[править | править код]

• КА́ЛИЯ ГИДРОКСИ́Д : [арх. 3 января 2023] / Г. В. Зимина // Исландия — Канцеляризмы. — М. : Большая российская энциклопедия, 2008. — С. 525. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 12). — ISBN 978-5-85270-343-9.

Сегодня поговорим об очень большой группе соединений, которые называются гидроксиды. Как говорит учебник химии,

гидроксид – это химическое соединение, в котором есть группа –ОН.

Собственно, именно по этому признаку и можно определить, что перед нами гидроксид: в нём всегда есть одна или несколько гидроксильных групп –ОН.

Также запомните, что есть понятие «щёлочь». К щелочам относят гидроксиды металлов щелочных (то есть стоящих в первой группе таблицы Менделеева в основной подгруппе), щёлочноземельных (то есть стоящих во второй группе таблицы Менделеева в основной подгруппе) и аммония NH4+.

В чём разница между гидроксидами и щелочами

Щёлочь – понятие более узкое, гидроксид – более широкое. То есть щёлочь – всегда гидроксид, но гидроксид – не всегда щёлочь.

Например, гидроксид натрия NaOH. Натрий находится в первой группе периодической таблицы, это щелочной металл. Поэтому NaOH – это щёлочь. Но если вы назовёте его гидроксидом, ошибкой это не будет.

Другой пример. Гидроксид меди (II) Сu(OH)2 – это гидроксид, но никак не щёлочь (посмотрите в таблицу Менделеева. Медь находится в первой группе, но не в основной, а в побочной! Медь – не щелочной металл!). То есть назвать Сu(OH)2 щёлочью будет ошибкой, это гидроксид.

Как составить формулу гидроксида

Первым делом вспоминаем про валентность, без неё в химии никуда. Далее нужно понять, что группа ОН – это цельная структурная единица. Составляя формулу, мы всегда заключаем её в скобки (если ОН группа одна, то скобки не нужны), а индекс, маленькая цифра внизу справа, относится ко всей гидроксильной группе.

Также сразу запомните, что

группа –ОН всегда имеет валентность I.

Чтобы этот факт навсегда врезался вам в память, запомните следующее. Группа –ОН образуется из воды. Формула воды Н2О, это всем известно. Выглядит молекула воды так: Н-О-Н. То есть в ней две части Н– и –ОН. Каждая из этих частей имеет валентность I, это видно и из формулы:

Нам здесь важно, что гидроксильная группа имеет валентность I. Это надо запомнить.

Теперь переходим к практике и решению химии.

Пример 1.

Составьте формулу гидроксида калия.

Это очень просто. Калий в таблице Менделеева находится в первой группе в основной подгруппе, он имеет валентность I. Группа –ОН также имеет валентность I. Следовательно, формула гидроксида калия КОН.

Пример 2.

Составьте формулу гидроксида кальция.

Кальций находится в периодической таблице во второй группе в основной подгруппе, его валентность II. Тогда:

Здесь надо припомнить, как составляется формула вещества, если известна валентность. Нужно, чтобы произведение валентности и индекса у каждого элемента совпадало. Поэтому формула гидроксида кальция выглядит так:

Напоминаю, что если гидроксильных групп больше одной, то мы из заключаем в скобки. Обратите внимание, что такое написание (ОН)2 означает, что в формуле не два атома водорода, а две группы ОН!

Итак, формула гидроксида кальция – Ca(ОН)2.

Пример 3.

Составьте формулу гидроксида железа (III).

Валентность железа задана условиями, поэтому:

Отсюда следует:

Таким образом, формула гидроксида железа (III) – Fe(OH)3.

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Физические свойства

Гидроксид калия KOH — неорганическое соединение. Белый, гигроскопичный, плавится и кипит без разложения. Хорошо растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса Mr = 56,11; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2, 044; t_пл = 404º C; t_кип = 1324º C

Способы получения

1. Гидроксид калия получают электролизом раствора хлорида калия:

2KCl + 2H₂O → 2KOH + H₂ + Cl₂

2. При взаимодействии калия, оксида калия, гидрида калия и пероксида калия с водой также образуется гидроксид калия:

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

K₂O + H₂O → 2KOH

2KH + 2H₂O → 2KOH + H₂

K₂O₂ + H₂O → 2KOH + H₂O₂

3. Карбонат калия при взаимодействии с гидроксидом кальция образует гидроксид калия:

K₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2KOH

Качественная реакция

Качественная реакция на гидроксид калия — окрашивание  фенолфталеина в малиновый цвет.

Химические свойства

1. Гидроксид калия реагируют со всеми кислотами (и сильными, и слабыми, и растворимыми, и нерастворимыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов:

3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + H₂O

2KOH + H₃PO₄ → K₂HPO₄ + 2H₂O

KOH + H₃PO₄ → KH₂PO₄ + H₂O

2. Гидроксид калия реагирует с кислотными оксидами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов:

2KOH_{(избыток)}  + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O

KOH + CO_{2 (избыток)}  → KHCO₃

3. Гидроксид калия реагирует с амфотерными оксидами и гидроксидами. При этом в расплаве образуются средние соли, а в растворе комплексные соли:

2KOH + Al₂O₃  → 2KAlO₂ + H₂O

в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

2KOH + Al₂O₃ + 3H₂O → 2K[Al(OH)₄]

4. С кислыми солями гидроксид калия также может взаимодействовать. При этом образуются средние соли, или менее кислые соли:

KOH + KHCO₃ →  K₂CO₃  +  H₂O

5. Гидроксид калия взаимодействует с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода).

При этом кремний окисляется до силиката и выделяется водород:

2KOH + Si + H₂O → K₂SiO₃ + H₂

Фтор окисляет щелочь. При этом выделяется молекулярный кислород:

4KOH + 2F₂ → 4KF + O₂ (OF₂) + 2H₂O

Другие галогены, сера и фосфор — диспропорционируют в растворе гидроксида калия:

3KOH +  P₄ +  3H₂O =  3KH₂PO₂  +  PH₃↑

2KOH_{(холодный)}  +  Cl₂  = KClO  +  KCl  +  H₂O

6KOH_{(горячий)}  +  3Cl₂  =  KClO₃  +  5KCl  +  3H₂O

Сера взаимодействует с гидроксидом калия только при нагревании:

6KOH  +  3S  =  2K₂S   +  K₂SO₃  +  3H₂O

6. Гидроксид калия взаимодействует с амфотерными металлами, кроме железа и хрома. При этом в расплаве образуются соль и водород:

2KOH + Zn → K₂ZnO₂ + H₂

В растворе образуются комплексная соль и водород:

2KOH + 2Al  + 6Н₂О = 2K[Al(OH)₄] + 3Н₂

7. Гидроксид калия вступает в обменные реакции с растворимыми солями.

Хлорид меди (II) реагирует с гидроксидом калия с образованием хлорида калия и осадка гидроксида меди (II):

2KOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂↓+ 2KCl

Также с гидроксидом калия взаимодействуют соли аммония.

Например, при взаимодействии хлорида аммония и гидроксида калия образуются хлорид калия, аммиак и вода:

NH₄Cl + KOH = NH₃ + H₂O + KCl

8. Гидроксид калия проявляет свойства сильного основания. В воде практически полностью  диссоциирует, образуя щелочную среду и меняя окраску индикаторов.

KOH ↔ K⁺ + OH^—

9. Гидроксид калия в расплаве подвергается электролизу. При этом на катоде восстанавливается сам литий, а на аноде выделяется молекулярный кислород:

4KOH → 4K + O₂ + 2H₂O

Определение и формула

Гидроксид калия

Неорганическое соединение.

Альтернативное название

Едкое кали, калия гидроокись

Формула

KOHKOH

Свойства гидроксида калия

Физические свойства

Химические свойства

В водном растворе диссоциирует на ионы:

KOH⟶OH−+K+KOH longrightarrow OH^- + K^+

Среда раствора сильно щелочная.

При взаимодействии с кислотами происходит нейтрализация:

2KOH+H2SO4=2H2O+K2SO42KOH + H_2SO_4 =2H_2O + K_2SO_4

Гидроксид калия вступает в реакции обмена с образованием нерастворимых гидроксидов или оксидов:

2KOH+2AgNO3=Ag2O↓+H2O+2KNO32KOH + 2AgNO_3 = Ag_2O↓ + H_2O + 2KNO_3,

2KOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3KCl2KOH + FeCl_3 = Fe(OH)_3↓ + 3KCl

Расплавленный KOHKOH реагирует с BeBe, AlAl, GaGa, ZnZn, SnSn, PbPb, SbSb и их оксидами и гидроксидами с образованием солей (напр., KAlO2KAlO_2, K2ZnO2K_2ZnO_2) и выделением соответственно H2H_2 или H2OH_2O:

2KOH+Sn=K2SnO2+H2↑2KOH + Sn = K_2SnO_2 + H_2↑,

2KOH+Al2O3=2KAlO2+H2O2KOH + Al_2O_3 = 2KAlO_2 + H_2O,

2KOH+Be(OH)2=K2BeO2+2H2O2KOH + Be(OH)_2 = K_2BeO_2 + 2H_2O.

В водных растворах образуются гидроксокомплексы:

2KOH+Sn+2H2O=K2[Sn(OH)4]+H2↑2KOH + Sn + 2H_2O = K2[Sn(OH)4] + H2↑,

2KOH+Al2O3+2H2O=2K[Al(OH)4]2KOH + Al_2O_3 + 2H_2O = 2K[Al(OH)_4],

2KOH+Be(OH)2=K2[Be(OH)4]2KOH + Be(OH)_2 = K_2[Be(OH)_4].

Водные растворы KOHKOH и его расплав взаимодействует с BB, SiSi, GeGe и их оксидами и кислотами с образованием соотв. KBO2KBO_2, K[B(OH)4]K[B(OH)_4], K2B4O7K_2B_4O_7, полисиликатов и полигерманатов:

2KOH+2B=2KBO2+H2↑2KOH + 2B = 2KBO_2 + H_2↑ (расплав);

2KOH+B+2H2O=K2[B(OH)4].+H2↑2KOH + B + 2H_2O= K_2[B(OH)_4]. + H_2↑ (водный р-р);

2KOH+2SiO2=K2Si2O5+H2O2KOH + 2SiO_2 = K_2Si_2O_5 + H_2O (водный р-р).

При взаимодействии с углекислым и сернистым газом образуются гидрокарбонаты и гидросульфиты:

KOH+CO2=KHCO3KOH + CO_2 =KHCO_3,

KOH+SO2=KHSO3KOH + SO_2 = KHSO_3.

При взаимодействии с диоксидом азота образуется смесь нитрита и нитрата калия:

KOH+2NO2=KNO2+KNO3+H2OKOH + 2NO_2 = KNO_2 + KNO_3 + H_2O.

При взаимодействии с угарным газом образуется формиат калия:

KOH+CO=HCOOKKOH + CO = HCOOK

Определить присутствие ионов калия можно по фиолетовому окрашиванию пламени, правда, обычно перебивает цвет всегда присутствующий рядом натрий. Тогда пламя нужно рассматривать через синий светофильтр.

Получение

Получение в лаборатории

Гидроксид калия в лаборатории получают пропусканием раствора сульфата калия через анионит или взаимодействием раствора поташа K2CO3K_2CO_3 и известковой воды Ca(OH)2Ca(OH)_2:

K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOHK_2CO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3↓ + 2KOH.

Получение в промышленности

Калия гидроксид получают электролизом водных растворов KClKCl или K2CO3K_2CO_3 с железным катодом:

KCl+H2O=KOH+HCl.KCl + H_2O = KOH + HCl.

Также его производят взаимодействием раствора поташа K2CO3K_2CO_3 и известковой воды Ca(OH)2Ca(OH)_2:

K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOHK_2CO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3↓ + 2KOH

Применение

Гидроксид калия применяют:
● для производства жидкого мыла и соединений калия;
● для очистки газов от COCO, CO2CO_2, SO2SO_2, NO2NO_2, H2SH_2S;
● для осушения NH3NH_3, PH3PH_3, N2ON_2O;
● в щелочных аккумуляторах.

Пример решения задачи

Задача

Сколько водорода выделится при растворении избытка цинка в 1 л 50% раствора гидроксида калия (ρ=1,516rho=1,516 г/см³)?

Решение

Вес раствора

mp=ρV=1,516⋅1000=1516m_p= rho V =1,516cdot1000 =1516 г.

Вес KOHKOH

mKOH=1516⋅50%/100%=758m_{KOH}=1516cdot50%/100% =758 г

758758 гtext{г} — xx лtext{л}

2KOH+Zn+2H2O=K2[Zn(OH)4]+H2↑2KOH + Zn + 2H_2O = K_2[Zn(OH)_4] + H_2↑

2 моля — 1 моль

2⋅56,112cdot56,11 гtext{г} — 22,422,4 лtext{л}
112,22112,22 гtext{г} — 22,422,4 лtext{л}

Составляем пропорцию:

112,22112,22 гtext{г} KOHKOH — 22,422,4 лtext{л} H2H_2,

758758 гtext{г} KOHKOH — xx лtext{л} H2H_2.

Отсюда

x=758∗22,4112,22=567x=frac{758ast22,4}{112,22} = 567 г.

1 моль KOHKOH – 74,55574,555 гtext{г},

xx молей KOHKOH – 567567 гtext{г}.

Отсюда

x=567∗174,555=151,3x=frac{567ast1}{74,555} = 151,3 л.

Ответ: 151,3151,3 л.text{л}.

Тест по теме «Гидроксид калия»

Светило науки – 585 ответов – 11279 раз оказано помощи

KOH – гидроксид калия
Mg(OH)₂ – гидроксид магния
Sn(OH)₂ – гидроксид олова (II)
Zn(OH)₂ – гидроксид цинка
Al(OH)₃ – гидроксид алюминия
Cu(OH)₂ – гидроксид меди (II)
Pb(OH)₄ – гидроксид свинца (IV)
Ba(OH)₂ – гидроксид бария

К щелочам относят гидроксиды щелочных (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) и щелочноземельных (Ca, Sr, Ba) металлов.
Следовательно, из данных групп веществ, к щелочам относятся:
KOH и Ba(OH)2