Гидрофторид калия

Гидрофтори́д ка́лия (ки́слый фтóристый кáлий) — неорганическое вещество, кислая соль щелочного металла калия и фтористоводородной кислоты с химической формулой ${\text{KHF}}_2^{}$${\ce {KHF2}}$ или $\text{KF}\cdot <!--\; \cdot \; -->\text{HF}$${\ce {KF.HF}}$. Соль образована катионом ${\text{K}}^{+}$${\ce {K^+}}$ и анионом ${\text{HF}}_2^{-<!--\; -\; -->}$${\ce {HF2^{-}}}$.

Гидрофторид калия
Общие
Систематическое наименование	Гидрофторид калия
Сокращения	БФК, PBF
Традиционные названия	гидрофторид калия, фтористый калий, кислый; бифторид калия
Хим. формула	${\text{KHF}}_2^{}$${\ce {KHF2}}$
Рац. формула	${\text{KHF}}_2^{}$${\ce {KHF2}}$
Физические свойства
Молярная масса	78,11 г/моль
Плотность	2,35 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	238,7 °C
• кипения	разл. 400—500 °C
Мол. теплоёмк.	76,90 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-925,9 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	24,50; 11480 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7789-29-9
PubChem	11829350
Рег. номер EINECS	232-156-2
SMILES	[K+].F[F-]
InChI	InChI=1S/2FH.K/h2*1H;/q;;+1/p-1 VBKNTGMWIPUCRF-UHFFFAOYSA-M
RTECS	TS6650000
ChemSpider	21241938
Безопасность
Предельная концентрация	0,5 мг/м³
ЛД50	136 мг/кг
Токсичность	Класс опасности по ГОСТ 12.1.005: 2-й
Пиктограммы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Белый порошок, растворим в воде. Сильно ядовит.

Нахождение в природеПравить

В природе гидрофторид калия практически не встречается. Большую часть вещества получают искусственно.

ПолучениеПравить

Действием концентрированной плавиковой кислоты на раствор фторида калия:

$\text{KF}+\text{HF}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{KHF}}_2^{}$${\ce {KF + HF -> KHF2}}$ .

При избытке плавиковой кислоты образуется соединение состава ${\text{KH}}_2^{}{\text{F}}_3^{}$${\ce {KH2F3}}$ :

$\text{HF}+{\text{KHF}}_2^{}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{KH}}_2^{}{\text{F}}_3^{}$${\ce {HF + KHF2 -> KH2F3}}$ .

Действием избытка концентрированной плавиковой кислоты на концентрированный раствор гидроокиси калия:

$\text{KOH}+2\text{HF}⟶<!--\; ⟶\; -->{\text{KHF}}_2^{}+{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {KOH + 2 HF -> KHF2 + H2O}}$ ,

или раствор карбоната калия:

${\text{K}}_2^{}{\text{CO}}_3^{}+4\text{HF}⟶<!--\; ⟶\; -->2{\text{KHF}}_2^{}+{\text{CO}}_2^{}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->+{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {K2CO3 + 4 HF -> 2 KHF2 + CO2 ^ + H2O}}$ .

Физические свойстваПравить

Гидрофторид калия — бесцветные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4/mcm, параметры ячейки a = 0,567 нм, c = 0,681 нм, Z = 4.

Хорошо растворяется в воде, не растворяется в этаноле. Кристаллогидратов не образует.

Обладает сильным токсическим действием.

Химические свойстваПравить

Водные растворы гидрофторида калия имеют кислую реакцию из-за гидролиза по аниону:

${\ce {2 HF2^- <=> F^- + HF + H2O <=> F^- + H^+}}$ .

Разлагается при нагревании:

${\text{KHF}}_2^{}\stackrel{310-<!--\; -\; -->{400}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\text{C}}{\to }\text{KF}+\text{HF}$${\ce {KHF2->[310-400^{\circ }{\text{C}}]KF\ +HF}}$ .

Взаимодействует с кислотами:

${\text{KHF}}_2^{}+{\text{H}}_2^{}{\text{SO}}_4^{}\stackrel{{100}^{\circ <!--\; \circ \; -->}\text{C}}{\to }{\text{K}}_2^{}{\text{SO}}_4^{}+4\text{HF}$${\ce {KHF2\ +H2SO4->[100^{\circ }{\text{C}}]K2SO4\ +4HF}}$ .

Реакция с щелочами приводит к образованию средней соли:

${\text{KHF}}_2^{}+\text{KOH}⟶<!--\; ⟶\; -->2\text{KF}+{\text{H}}_2^{}\text{O}$${\ce {KHF2 + KOH -> 2 KF + H2O}}$ .

В олеуме при комнатной температуре образует фторсульфоновую кислоту:

${\text{KHF}}_2^{}+{\text{H}}_2^{}{\text{SO}}_4^{}+2{\text{SO}}_3^{}⟶<!--\; ⟶\; -->2{\text{HSO}}_3^{}\text{F}+{\text{KHSO}}_4^{}$${\ce {KHF2 + H2SO4 + 2 SO3 -> 2 HSO3F + KHSO4}}$ .

ПрименениеПравить

Применяется для получения элементарного фтора электролизом расплава смеси ${\text{KHF}}_2^{}$${\ce {KHF2}}$  и ${\text{KH}}_2^{}{\text{F}}_3^{}$${\ce {KH2F3}}$ .

С помощью электролиза раствора гидрофторида калия в безводной плавиковой кислоте Анри Муассан в 1886 году впервые получил газообразный фтор.

Физиологическое действиеПравить

Кислый фтористый калий — токсичное вещество. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 гидрофторид калия является токсичным высокоопасным веществом по степени воздействия на организм, 2-го класса опасности.

Обладает общетоксическим действием, вызывает острые и хронические отравления с поражением жизненно важных органов и систем. Кислый фтористый калий в больших концентрациях раздражает слизистые оболочки, при попадании на кожу вызывает химические ожоги.

ПДК кислого фтористого калия в воздухе рабочей зоны составляет 0,5 мг/м³.

ЛитератураПравить

• Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов — 3-е изд., испр — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б. П. и др. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.