Гидроксид калия
Характеристики и физические свойства гидроксида калия
Хорошо растворяется в воде с сильным экзо-эффектом, создает сильнощелочную среду.
Рис. 1. Гидроксид калия. Внешний вид.
Основные характеристики гидроксида калия приведены в таблице ниже:
Молекулярная формула |
KOH |
Молярная масса, г/моль |
56 |
Плотность, г/см3 |
2,044 — 2,12 |
Температура плавления, oС |
380 — 406 |
Температура кипения, oС |
1327 |
Растворимость в воде (20oС), г/100 мл |
117,9 |
Получение гидроксида калия
Основным способом получения гидроксида калия является электролиз водного раствора хлорида калия. В ходе электролиза на катоде разряжаются ионы водорода и одновременно вблизи катода накапливаются ионы калия и гидроксид-ионы, т.е. получается гидроксид калия; на аноде выделяется хлор.
2KCl + 2H2O = H2↑ + Cl2↑ + 2KOH.
Химические свойства гидроксида калия
Гидроксид калия реагирует с кислотами с образованием солей и воды (реакция нейтрализации):
KOH + HCl = KCl + H2O;
2 KOH + H2SO4 = K2SO4 + H2O.
Раствор гидроксида калия изменяет цвет индикаторов, так, например, при добавлении лакмуса, фенолфталеина или метилового оранжевого в раствор этой щелочи их окраска станет синей, малиновой и желтой соответственно.
Гидроксид калия реагирует с растворами солей (если в их состав входит металл, способный образовать нерастворимое основание) и кислотными оксидами:
Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3↓ + 3K2SO4;
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O.
Применение гидроксида калия
Гидроксид калия нашел широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Так, его используют в красильном деле, производстве бытовой химии, удобрений, бумаги, пестицидов, в фармации и пищевой промышленности, органическом и неорганическом синтезе и т.д.
Примеры решения задач
Задание | Вычислите массу гидроксида калия, который может прореагировать с концентрированным раствором соляной кислоты объемом 300 мл (массовая доля HCl 34%, плотность 1,168 кг/л). |
Решение | Запишем уравнение реакции:
KOH + HCl = KCl + H2O. Найдем массу раствора соляной кислоты, а также массу растворенного вещества HCl в нем: msolution =Vsolution × ρ; msolution =0,3 × 1,168 = 0,3504 кг = 350,4г. ω = msolute / msolution × 100%; msolute = ω / 100% ×msolution; msolute (HCl) = ω (HCl) / 100% ×msolution; msolute (HCl) = 34 / 100% × 350,4= 11,91 г. Рассчитаем количество моль соляной кислоты (молярная масса равна 36,5 г/моль): n = m / M; n(HCl) = m (HCl) / M (HCl); n (HCl) = 11,91 / 36,5 = 0,34 моль. Согласно уравнению реакции n (HCl) :n (KOH) = 1: 1. Значит, n(KOH) = n(HCl) = 0,34моль. Тогда масса гидроксида калия, вступившего в реакцию будет равна (молярная масса – 56 г/моль): m = n × M; m (KOH) = n (KOH)× M (KOH); m (KOH) = 0,34× 56 = 19,04г. |
Ответ | Масса гидроксида калия равна 19,04 г. |
Задание | Вычислите массу гидроксида калия, который требуется для приготовления раствора щелочи объемом 20 мл (массовая доля KOH 20%, плотность 1,22 г/мл). |
Решение | Найдем массу раствора гидроксида калия:
msolution =Vsolution × ρ; msolution = 20 × 1,22 = 24,4 г. Тогда, масса гидроксида калия, который требуется для приготовления щелочи будет равна: ω = msolute / msolution × 100%; msolute = ω / 100% ×msolution; msolute (KOH) = ω (KOH) / 100% ×msolution; msolute (KOH) = 20 / 100% × 24,4 = 4,48 г. |
Ответ | Масса гидроксида калия 4,48 г. |