POTASIUM FLUORIDA (KF): STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The kalium fluorida adalah halida anorganik yang merupakan garam yang terbentuk antara logam dan halogen. Rumus kimianya adalah KF, yang berarti untuk setiap K ⁺ kation ada pasangan F ^- . Seperti yang dapat dilihat, interaksinya bersifat elektrostatis, dan akibatnya tidak ada ikatan KF kovalen.

Garam ini dicirikan oleh kelarutannya yang ekstrem dalam air, itulah sebabnya ia membentuk hidrat, menyerap kelembapan, dan melunak. Oleh karena itu, sangat mudah untuk membuat larutan encer, yang berfungsi sebagai sumber anion fluorida untuk semua sintesis yang diinginkan untuk menggabungkannya ke dalam beberapa struktur.

Kalium fluorida. Sumber: Gabriel Bolívar

Tampil di atas adalah K ⁺ kation (bola ungu) dan F ^- anion (bola kebiruan). Kedua ion berinteraksi menarik satu sama lain dengan muatan +1 dan -1 mereka.

Meskipun KF tidak seberbahaya HF, fakta bahwa ia memiliki "kebebasan total" terhadap anion F ^- , menjadikannya garam beracun. Itulah mengapa larutan mereka telah digunakan sebagai insektisida.

KI diproduksi dengan mereaksikan kalium karbonat dengan asam fluorida, menghasilkan kalium bifluorida (KHF ₂ ); yang dengan dekomposisi termal akhirnya menghasilkan kalium fluorida.

Struktur kalium fluorida

Sumber: Susunan kubik atau garam permata untuk kalium fluorida. Benjah-bmm27, dari Wikimedia Commons

Gambar atas menunjukkan struktur kalium fluorida. Bola ungu, seperti pada gambar pertama, mewakili kation K ⁺ ; sedangkan bola kekuningan mewakili anion F ^- .

Perhatikan bahwa susunannya kubik dan sesuai dengan struktur seperti garam batu, sangat mirip dengan natrium klorida. Semua bola dikelilingi oleh enam tetangga, yang membentuk oktahedron KF ₆ atau FK ₆ ; artinya, setiap K ⁺ dikelilingi oleh enam F ^- , dan hal yang sama terjadi sebaliknya.

Telah disebutkan sebelumnya bahwa KF bersifat higroskopis dan karena itu menyerap kelembapan dari lingkungan. Jadi, susunan yang ditunjukkan akan sesuai dengan bentuk anhidrat (tanpa air) dan bukan dengan hidratnya; yang menyerap begitu banyak air sehingga mereka bahkan menjadi terlarut dan "meleleh" (deliquescence).

Hidrat

Struktur kristal hidrat menjadi kurang sederhana. Mengapa? Karena sekarang molekul air campur tangan secara langsung dalam pengaturan dan berinteraksi dengan ion K ⁺ dan F ^- . Beberapa hidrat yang paling stabil adalah KF · 2H ₂ O dan KF · 4H ₂ O.

Dalam kedua hidrat, oktahedra yang baru saja disebutkan dideformasi oleh molekul air. Hal ini terutama disebabkan oleh ikatan hidrogen antara F ^- dan H ₂ O (F ^- -HOH). Studi kristalografi telah menentukan bahwa meskipun demikian kedua ion tetap memiliki jumlah tetangga yang sama.

Sebagai hasil dari semua ini, struktur kubik asli untuk kalium fluorida anhidrat diubah menjadi susunan monoklinik dan bahkan rombohedral.

Yang anhidrat berbagi properti deliquescent, sehingga kristal putih mereka jika dibiarkan bersentuhan dengan kabut dingin akan berubah menjadi berair dalam waktu singkat.

Properti

Berat molekul

58,097 g / mol.

Penampilan fisik (warna)

Kristal kubik putih atau bubuk kristal putih deliquescent.

Rasa

Rasa asin yang tajam.

Titik didih

2,741 ° F sampai 760 mmHg (1502 ° C). Dalam keadaan cair, ia menjadi konduktor listrik, meskipun anion F ^- mungkin tidak berkolaborasi pada derajat yang sama seperti K ⁺ .

Titik lebur

1,576 ° F; 858 ° C; 1131 K (KF anhidrat). Ini menunjukkan ikatan ioniknya yang kuat.

Kelarutan

Larut dalam HF, tetapi tidak larut dalam alkohol. Ini menunjukkan bahwa ikatan hidrogen antara fluorida dan alkohol, F ^- -HOR, tidak mendukung proses pelarutan terhadap pelarutan kisi kristalnya.

Kelarutan air

Anhidrat 92 g / 100 ml (18 ° C); 102 g / 100 ml (25 ° C); dihydrate 349,3 g / 100 ml (18 ° C). Artinya, saat KF terhidrasi, ia menjadi lebih larut dalam air.

Massa jenis

2,48 g / cm ³ .

Tekanan uap

100 kPa (750 mmHg) pada 1.499 ° C.

Penguraian

Ketika dipanaskan hingga terurai, ia mengeluarkan asap beracun kalium oksida dan hidrogen fluorida.

Tindakan korosif

Larutan encer akan merusak kaca dan porselen.

Titik nyala

Ini bukan zat yang mudah terbakar

Indeks bias eksperimental (ηD)

1.363.

Stabilitas

Stabil jika terlindung dari kelembapan, jika tidak padatan akan larut. Tidak cocok dengan asam dan basa kuat.

Aplikasi

Sesuaikan pH

Larutan kalium fluorida dalam air digunakan dalam aplikasi dan proses industri; misalnya, larutan KF memungkinkan penyesuaian pH di pabrik di fasilitas pemrosesan tekstil dan di binatu (mendekati 7).

Sumber fluor

Kalium fluorida adalah setelah hidrogen fluorida, sumber utama untuk memperoleh fluor. Unsur ini digunakan dalam pembangkit nuklir dan dalam produksi senyawa anorganik dan organik, beberapa dengan kegunaan seperti penggabungannya dalam pasta gigi.

Sintesis fluorokarbon

Kalium fluorida dapat digunakan dalam sintesis fluorokarbon atau fluorokarbon dari klorokarbon, menggunakan reaksi Finkeistein. Etilen glikol dan dimetil sulfoksida digunakan sebagai pelarut dalam reaksi ini.

Fluorinasi

Karena ini adalah sumber fluor yang terlarut dalam air, fluorida kompleks dapat disintesis dari larutannya; yaitu, F ^- dimasukkan ke dalam struktur. Contohnya ada dalam persamaan kimia berikut:

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

KMnF ₃ fluorida yang tercampur kemudian mengendap . Jadi, F ^- dapat ditambahkan untuk menjadikannya bagian dari garam logam kompleks. Selain mangan, fluorida logam lain dapat mengendap: KCoF ₃ , KFeF ₃ , KNiF ₃ , KCuF ₃ dan KZnF ₃ .

Demikian juga, fluor dapat digabungkan secara kovalen ke dalam cincin aromatik, mensintesis organofluorida.

Berbagai

KF digunakan sebagai perantara atau bahan baku untuk sintesis senyawa yang terutama digunakan dalam produk agrokimia atau pestisida.

Selain itu, digunakan sebagai agen fluks untuk pengelasan dan pengetsaan kaca; yaitu, larutan encernya menggerogoti permukaan kaca dan, pada cetakan, mencetak hasil akhir yang diinginkan.

Referensi

1. Buku Kimia. (2017). Kalium fluorida. Diperoleh dari: chemicalbook.com
2. PubChem. (2019). Kalium fluorida. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. TH Anderson dan EC Lincafelte. (1951). Struktur kalium fluorida dihidrat. Acta Cryst. 4, 181.
4. Royal Society of Chemistry. (2015). Kalium fluorida. ChemSpider. Diperoleh dari: chemspider.com
5. Maquimex. (sf). Kalium fluorida. Diperoleh dari: maquimex.com