Hidróxido de potássio - Potassium hydroxide
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| Nomes | |
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Nome IUPAC
Hidróxido de potássio
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| Outros nomes
Potassa cáustica, soda cáustica , potassa cáustica, Potassia, potássio hidrato, KOH
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100.013.802 
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| Número EC | |
| Número E | E525 (reguladores de acidez, ...) |
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PubChem CID
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| Número RTECS | |
| UNII | |
| Número ONU | 1813 |
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |
| KOH | |
| Massa molar | 56,11 g mol −1 |
| Aparência | sólido branco, deliquescente |
| Odor | inodoro |
| Densidade | 2,044 g / cm 3 (20 ° C) 2,12 g / cm 3 (25 ° C) |
| Ponto de fusão | 360 ° C (680 ° F; 633 K) |
| Ponto de ebulição | 1.327 ° C (2.421 ° F; 1.600 K) |
| 85 g / 100 mL (-23,2 ° C) 97 g / 100 mL (0 ° C) 121 g / 100 mL (25 ° C) 138,3 g / 100 mL (50 ° C) 162,9 g / 100 mL (100 ° C ) |
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| Solubilidade | solúvel em álcool , glicerol insolúvel em éter , amônia líquida |
| Solubilidade em metanol | 55 g / 100 g (28 ° C) |
| Solubilidade em isopropanol | ~ 14 g / 100 g (28 ° C) |
| Basicidade (p K b ) | -0,7 (KOH (aq) = K + + OH - ) |
| −22,0 · 10 −6 cm 3 / mol | |
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Índice de refração ( n D )
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1,409 (20 ° C) |
| Estrutura | |
| romboédrico | |
| Termoquímica | |
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Capacidade de calor ( C )
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65,87 J / mol · K |
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Entropia molar padrão ( S |
79,32 J / mol · K |
| -425,8 kJ / mol | |
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Energia livre de Gibbs (Δ f G ˚)
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-380,2 kJ / mol |
| Perigos | |
| Ficha de dados de segurança | ICSC 0357 |
| Pictogramas GHS |
 
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| Palavra-sinal GHS | Perigo |
| H302 , H314 | |
| P280 , P305 + 351 + 338 , P310 | |
| NFPA 704 (diamante de fogo) | |
| Ponto de inflamação | Não inflamável |
| Dose ou concentração letal (LD, LC): | |
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LD 50 ( dose mediana )
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273 mg / kg (oral, rato) |
| NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA): | |
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PEL (permitido)
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Nenhum |
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REL (recomendado)
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C 2 mg / m 3 |
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IDLH (perigo imediato)
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WL |
| Compostos relacionados | |
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Outros ânions
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Hidrossulfeto de potássio Amida de potássio |
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Outros cátions
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Hidróxido de lítio Hidróxido de sódio Hidróxido de rubídio Hidróxido de césio |
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Compostos relacionados
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Óxido de potássio |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |
O hidróxido de potássio é um composto inorgânico com a fórmula K OH e é comumente chamado de potassa cáustica .
Junto com o hidróxido de sódio (NaOH), o KOH é uma base forte prototípica . Ele tem muitas aplicações industriais e de nicho, a maioria das quais explora sua natureza cáustica e sua reatividade com ácidos . Estima-se que 700.000 a 800.000 toneladas foram produzidas em 2005. KOH é notável como o precursor da maioria dos sabonetes líquidos e macios , bem como de vários produtos químicos contendo potássio. É um sólido branco que é perigosamente corrosivo.
Propriedades e estrutura
KOH exibe alta estabilidade térmica . Por causa de sua alta estabilidade e ponto de fusão relativamente baixo , é frequentemente fundido por fusão na forma de pelotas ou barras, formas que possuem área de superfície baixa e propriedades de manuseio convenientes. Essas pelotas ficam pegajosas com o ar porque o KOH é higroscópico . A maioria das amostras comerciais são ca. 90% puro, sendo o restante água e carbonatos. Sua dissolução em água é fortemente exotérmica . As soluções aquosas concentradas às vezes são chamadas de lixívias de potássio . Mesmo em altas temperaturas, o KOH sólido não desidrata prontamente.
Estrutura
Em temperaturas mais altas, o KOH sólido cristaliza na estrutura cristalina de NaCl . O grupo OH é desordenado rápida ou aleatoriamente, de modo que o grupo OH - é efetivamente um ânion esférico de raio 1,53 Å (entre Cl -
e F-
no tamanho). À temperatura ambiente, os grupos OH - são ordenados e o ambiente sobre o K +
centros é distorcido, com K+
-OH-
distâncias variando de 2,69 a 3,15 Å, dependendo da orientação do grupo OH. KOH forma uma série de cristalinos hidratos , ou seja, o mono-hidrato de KOH • H 2 S , o di-hidrato de KOH • 2 H 2 O e o tetra-hidrato de KOH • 4 H 2 O .
Reações
Solubilidade e propriedades dessecantes
Cerca de 121 g de KOH dissolvem-se em 100 mL de água à temperatura ambiente, o que contrasta com 100 g / 100 mL para NaOH. Assim, em uma base molar, o NaOH é ligeiramente mais solúvel do que o KOH. Álcoois de baixo peso molecular , como metanol , etanol e propanóis, também são solventes excelentes . Eles participam de um equilíbrio ácido-básico. No caso do metanol, o metóxido de potássio (metilato) forma:
Por causa de sua alta afinidade com a água, o KOH atua como um dessecante em laboratório. É freqüentemente usado para secar solventes básicos, especialmente aminas e piridinas .
Como um nucleófilo em química orgânica
KOH, como NaOH, serve como uma fonte de OH - , um altamente nucleofílica de aniões que ataca ligações polares em ambos os materiais inorgânicos e orgânicos. O KOH aquoso saponifica ésteres :
- KOH + RCOOR '→ RCOOK + R'OH
Quando R é uma cadeia longa, o produto é chamado de sabão de potássio . Esta reação é manifestada pela sensação "gordurosa" que o KOH dá quando tocado - as gorduras da pele são rapidamente convertidas em sabão e glicerol .
O KOH fundido é usado para deslocar haletos e outros grupos de saída . A reação é especialmente útil para reagentes aromáticos para dar os fenóis correspondentes .
Reações com compostos inorgânicos
Complementarmente à sua reatividade com os ácidos, o KOH ataca os óxidos . Assim, SiO 2 é atacado por KOH para dar silicatos de potássio solúveis. KOH reage com dióxido de carbono para dar bicarbonato de potássio :
- KOH + CO 2 → KHCO 3
Fabricar
Historicamente, o KOH era feito adicionando carbonato de potássio a uma solução forte de hidróxido de cálcio (cal apagada). A reação de metátese de sal resulta na precipitação de carbonato de cálcio sólido , deixando o hidróxido de potássio em solução:
- Ca (OH) 2 + K 2 CO 3 → CaCO 3 + 2 KOH
Filtrando o carbonato de cálcio precipitado e fervendo a solução, obtém-se hidróxido de potássio ("potássio calcinado ou cáustico"). Este método de produção de hidróxido de potássio permaneceu dominante até o final do século 19, quando foi amplamente substituído pelo método atual de eletrólise de soluções de cloreto de potássio . O método é análogo à fabricação de hidróxido de sódio (ver processo de cloralcal ):
- 2 KCl + 2 H 2 O → 2 KOH + Cl 2 + H 2
O gás hidrogênio se forma como um subproduto no cátodo ; concomitantemente, ocorre uma oxidação anódica do íon cloreto , formando cloro gasoso como subproduto. A separação dos espaços anódico e catódico na célula de eletrólise é essencial para este processo.
Usos
KOH e NaOH podem ser usados alternadamente para uma série de aplicações, embora na indústria o NaOH seja preferido devido ao seu custo mais baixo.
Precursor de outros compostos de potássio
Muitos sais de potássio são preparados por reações de neutralização envolvendo KOH. Os sais de potássio de carbonato , cianeto , permanganato , fosfato e vários silicatos são preparados tratando os óxidos ou os ácidos com KOH. A alta solubilidade do fosfato de potássio é desejável em fertilizantes .
Fabricação de sabonetes macios
A saponificação de gorduras com KOH é usada para preparar os " sabões de potássio" correspondentes , que são mais macios do que os sabões derivados de hidróxido de sódio mais comuns. Devido à sua maciez e maior solubilidade, os sabonetes de potássio requerem menos água para se liquefazer e, portanto, podem conter mais agente de limpeza do que os sabões de sódio liquefeitos.
Como um eletrólito
O hidróxido de potássio aquoso é empregado como eletrólito em baterias alcalinas baseadas em níquel - cádmio , níquel - hidrogênio e dióxido de manganês - zinco . O hidróxido de potássio é preferível ao hidróxido de sódio porque suas soluções são mais condutoras. As baterias de níquel-hidreto metálico do Toyota Prius usam uma mistura de hidróxido de potássio e hidróxido de sódio. As baterias de níquel-ferro também usam eletrólito de hidróxido de potássio.
Indústria alimentícia
Em produtos alimentícios, o hidróxido de potássio atua como espessante de alimentos, agente de controle de pH e estabilizador de alimentos. O FDA o considera geralmente seguro como ingrediente alimentar direto quando usado de acordo com as Boas Práticas de Fabricação . É conhecido no sistema de número E como E525 .
Aplicações de nicho
Como o hidróxido de sódio, o hidróxido de potássio atrai inúmeras aplicações especializadas, virtualmente todas as quais dependem de suas propriedades como uma forte base química com sua conseqüente capacidade de degradar muitos materiais. Por exemplo, em um processo comumente referido como "cremação química" ou " ressomação ", o hidróxido de potássio acelera a decomposição dos tecidos moles, tanto animais como humanos, deixando para trás apenas os ossos e outros tecidos duros. Os entomologistas que desejam estudar a estrutura fina da anatomia dos insetos podem usar uma solução aquosa de KOH a 10% para aplicar este processo.
Em síntese química, a escolha entre o uso de KOH e o uso de NaOH é pautada pela solubilidade ou manutenção da qualidade do sal resultante .
As propriedades corrosivas do hidróxido de potássio o tornam um ingrediente útil em agentes e preparações que limpam e desinfetam superfícies e materiais que podem resistir à corrosão por KOH.
O KOH também é usado na fabricação de chips semicondutores (por exemplo, corrosão úmida anisotrópica ).
O hidróxido de potássio é frequentemente o principal ingrediente ativo em "removedores de cutícula" usados em tratamentos de manicure .
Como bases agressivas como o KOH danificam a cutícula da haste do cabelo , o hidróxido de potássio é usado para auxiliar quimicamente na remoção do cabelo de peles de animais. As peles são embebidas por várias horas em uma solução de KOH e água para prepará-las para o estágio de remoção do cabelo do processo de curtimento . Esse mesmo efeito também é usado para enfraquecer o cabelo humano na preparação para o barbear. Os produtos pré-barba e alguns cremes de barbear contêm hidróxido de potássio para forçar a abertura da cutícula do cabelo e agir como um agente higroscópico para atrair e forçar a entrada de água na haste do cabelo, causando mais danos ao cabelo. Nesse estado enfraquecido, o cabelo é cortado mais facilmente com uma lâmina de barbear.
O hidróxido de potássio é usado para identificar algumas espécies de fungos . Uma solução aquosa de KOH a 3–5% é aplicada à polpa de um cogumelo e o pesquisador observa se a cor da polpa muda ou não. Certas espécies de cogumelos guelados , boletos , pólipos e líquenes são identificáveis com base nesta reação de mudança de cor.
Segurança
O hidróxido de potássio e suas soluções são irritantes graves para a pele e outros tecidos.
Veja também
- Potassa
- Lima sodada
- Sabonete de água salgada - sabonete de marinheiro