Хлорид калия

Характеристики и физические свойства хлорида калия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Хлорид калия представляет собой вещество белого цвета (рис. 1), кристаллы которого плавятся без разложения.

Умеренно растворяется в воде (не гидролизуется). Кристаллогидратов не образует. Плохо растворяется в концентрированной хлороводородной кислоте, жидком аммиаке.

Рис. 1. Хлорид калия. Внешний вид.

Таблица 1. Физические свойства хлорида калия.

Молекулярная формула	KCl
Молярная масса	1,984
Плотность (20^oС), г/см³	2,15
Температура плавления, ^oС	776
Температура кипения, ^oС	1407
Растворимость в воде (20^oС), г/100 мл	34

Получение хлорида калия

Основным лабораторным способом получения хлорида калия является реакция нейтрализации соляной кислоты гидроксидом калия:

HCl + KOH = KCl + H₂O.

Химические свойства хлорида калия

В водном растворе хлорид калия диссоциирует на ионы:

KCl↔K⁺ + Cl^—.

Хлорид калия взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот:

2KCl + H₂SO_{4 (conc)} = K₂SO₄+ 2HCl↑;

10KCl_solid + 8H₂SO_{4 (conc, hot)}+ 2KMnO_{4 (solid)}= 6K₂SO₄+ 5Cl₂↑ + 2MnSO₄ + 8H₂O.

Взаимодействие хлорида калия с насыщенным раствором перхлората натрия приводит к образованию перхлората калия, который выпадает в осадок и хлорида натрия:

KCl + NaClO₄= KClO₄↓ + NaCl (t = 10^oC).

При электролизе расплава хлорида калия на катоде происходит образования калия, а на аноде – выделение пузырьков хлора:

2KCl = 2K + Cl₂↑.

Электролиз водного раствора хлорида калия в зависимости от температуры может давать различные продукты:

2KCl + 2H₂O = H₂↑ + Cl₂↑ + 2KOH;

KCl + 3H₂O = 3H₂↑ + KClO₃ (t = 40 – 60^oC).

Применение хлорида калия

Хлорид калия нашел широкое применение в медицине (составляющая препаратов, назначаемых при нарушениях сердечного ритма, недостатке калия в организме и пр.), пищевой промышленности (добавка Е508), сельском хозяйстве (компонент минеральных удобрений) и технике (строительство и ремонт скважин).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Вычислите массу калия, который необходим для получения хлорида калия массой 5,1 г по реакции взаимодействия с хлором.

Решение

Запишем уравнение реакции взаимодействия калия и хлора с образованием хлорида калия:

2K + Cl₂ =2KCl.

Рассчитаем число моль хлорида калия (молярная масса – 74 г/моль):

n = m / M;

n (KCl) = m (KCl) / M (KCl);

n (KCl) = 5,1 / 74 = 0,07моль.

Согласно уравнению реакции n(KCl) : n(K) = 2:2, значит,

n(K) = n(KCl) = 0,07 моль.

Масса калия необходимого для получения хлорида калия по реакции взаимодействия с хлором равна (молярная масса – 39 г/моль):

m = n × M;

m (K) = n (K) × M (K);

m (K) = 0,07 × 39 = 2,73 г.

Ответ

Масса калия равна 2,73 г.

ПРИМЕР 2

Задание

Какая масса хлорида калия образуется при взаимодействии 150 г 30%-го раствора гидроксида калия с соляной кислотой?

Решение

Запишем уравнение реакции взаимодействия гидроксида калия с соляной кислотой с образованием хлорида калия:

KOH + HCl = KCl + H₂O.

Найдем массу гидроксида калия в растворе:

ω = m_solute / m_solution × 100%;

m_solute = ω / 100% × m_solution;

m_solute (KOH) = ω (KOH) / 100% × m_solution;

m_solute (KOH) = 30 / 100% × 150 = 45 г.

Рассчитаем количество моль гидроксида калия (молярная масса равна 56 г/моль):

n = m / M;

n(KOH) = m (KOH) / M (KOH);

n (KOH) = 45 / 56 = 0,8 моль.

Согласно уравнению реакции n (KOH) : n (KCl) = 1: 1. Значит,

n(KCl) =n(KOH) = 0,8 моль.

Тогда масса образовавшегося хлорида калия будет равна (молярная масса – 74,5 г/моль):

m = n × M;

m (KCl) = n (KCl)× M (KCl);

m (KCl) = 0,8× 74,5 = 59,6г.