Как получить гидроксид калия все способы

Гидроксид калия: способы получения и химические свойства

Гидроксид калия KOH — неорганическое соединение. Белый, гигроскопичный, плавится и кипит без разложения. Хорошо растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса Mr = 56,11; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2, 044; t_пл = 404º C; t_кип = 1324º C

Способы получения

1. Гидроксид калия получают электролизом раствора хлорида калия :

2KCl + 2H₂O → 2KOH + H₂ + Cl₂

2. При взаимодействии калия, оксида калия, гидрида калия и пероксида калия с водой также образуется гидроксид калия:

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

2KH + 2H₂O → 2KOH + H₂

3. Карбонат калия при взаимодействии с гидроксидом кальция образует гидроксид калия:

Качественная реакция

Качественная реакция на гидроксид калия — окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет .

Химические свойства

1. Гидроксид калия реагируют со всеми кислотами (и сильными, и слабыми, и растворимыми, и нерастворимыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов:

2. Гидроксид калия реагирует с кислотными оксидами . При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов:

3. Гидроксид калия реагирует с амфотерными оксидами и гидроксидами . При этом в расплаве образуются средние соли, а в растворе комплексные соли:

в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

4. С кислыми солями гидроксид калия также может взаимодействовать. При этом образуются средние соли, или менее кислые соли:

5. Гидроксид калия взаимодействует с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода).

При этом кремний окисляется до силиката и выделяется водород:

Фтор окисляет щелочь. При этом выделяется молекулярный кислород:

Другие галогены, сера и фосфор — диспропорционируют в растворе гидроксида калия:

Сера взаимодействует с гидроксидом калия только при нагревании:

6. Гидроксид калия взаимодействует с амфотерными металлами , кроме железа и хрома. При этом в расплаве образуются соль и водород:

В растворе образуются комплексная соль и водород:

2KOH + 2Al + 6Н₂О = 2K[Al(OH)₄] + 3Н₂

7. Гидроксид калия вступает в обменные реакции с растворимыми солями .

Хлорид меди (II) реагирует с гидроксидом калия с образованием хлорида калия и осадка гидроксида меди (II):

2KOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂↓+ 2KCl

Также с гидроксидом калия взаимодействуют соли аммония .

Например , при взаимодействии хлорида аммония и гидроксида калия образуются хлорид калия, аммиак и вода:

NH₄Cl + KOH = NH₃ + H₂O + KCl

8. Гидроксид калия проявляет свойства сильного основания. В воде практически полностью диссоциирует , образуя щелочную среду и меняя окраску индикаторов.

KOH ↔ K + + OH —

9. Гидроксид калия в расплаве подвергается электролизу . При этом на катоде восстанавливается сам литий, а на аноде выделяется молекулярный кислород:

4KOH → 4K + O₂ + 2H₂O

Источник

Гидроксид калия, химические свойства, получение

Свойства гидроксида калия

Внешне гидроксид калия представляет собой кристаллические бесцветные палочки, шарики, хлопья.

Добавка Е525 плавится при температуре 404 °C, быстро впитывает влагу и поэтому требует создания особых условий хранения, растворяется в метаноле, этаноле и воде.

Гидроксид калия может растворять органические материалы.

Получение гидроксида калия проводят методом электролиза раствора калий хлора. На вещество воздействуют полимерным, асбестовым или ртутным катодом. Последний способ применяется чаще всего, хотя более безопасными считаются первые два способа получения гидроксида калия, не использующие ртуть.

Добавка Е525 считается сильным веществом, вступающим в бурную реакцию с оловом, алюминием, цинком, свинцом и кислотами.

В пищевой промышленности используют такое свойство гидроксида калия как способность влиять на кислотность продуктов. По сути, добавка Е525 – это регулятор кислотности.

Видео

Физические свойства

Данное вещество в нормальных условиях (при комнатной температуре и невысоком давлении) пребывает в твердом агрегатном состоянии. Оно выглядит как небольшого размера кристаллы, которые не имеют цвета и запаха, хорошо растворимы в воде. Эти кристаллы обладают чрезвычайно высокой гигроскопичностью. Пребывая долго на открытом воздухе, они расплываются и превращаются в раствор, поглощая из атмосферы влагу. Такое же явление наблюдается и с гидроксидом натрия, гигроскопичность которого еще выше.

Применение

Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы в которых он используется:

• нейтрализация кислот,
• щелочные элементы,
• катализ
• моющие средства,
• буровые растворы,
• красители,
• удобрения,
• производство пищевых продуктов,
• газоочистка,
• металлургическое производство,
• переработка нефти,
• различные органические и неорганические вещества,
• производство бумаги,
• пестициды,
• фармацевтика,
• регулирование pH,
• карбонат калия и другие калийные соединения,
• мыла,
• синтетический каучук.

В пищевой промышленности обозначается как пищевая добавка E525. Используется как регулятор кислотности, в качестве осушителя и средства для снятия кожицы с овощей, корнеплодов и фруктов. Он также используется в качестве катализатора в некоторых реакциях.

Также используется для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах.

Популярное средство в производстве косметической продукции, вступая в реакцию с жирными маслами расщепляется и омыливает при этом масла.

В циркониевом производстве используется для получения обесфторенного гидроксида циркония.

В сфере промышленной мойки продукты на основе гидроксида калия, нагретые до 50-60 °С, применяются для очистки изделий из нержавеющей стали от жира и других масляных веществ, а также остатков механической обработки.

Используется в качестве электролита в щелочных (алкалиновых) батарейках.

Также применяется в ресомации — альтернативном способе «захоронения» тел.

5 % раствор гидроксида калия используется в медицине для лечения бородавок.

В фотографии используется как компонент проявителей, тонеров, индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов.

Физические свойства гидроксида калия:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	KOН
Синонимы и названия иностранном языке	potassium hydroxide (англ.)

калия гидроокись (рус.)

Тип вещества неорганическое Внешний вид бесцветные моноклинные кристаллы Цвет белый, бесцветный Вкус —* Запах — Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 2044-2120 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 2,044-2,12 Температура кипения, °C 1327 Температура плавления, °C 380−406 Гигроскопичность высокая гигроскопичность Молярная масса, г/моль 56,1056

Соединения калия, получаемые из его гидроксида, и их применение

Чаще всего рассматриваемое вещество используется для того, чтобы добыть сульфат калия, который применяется в качестве удобрения. Им подкармливают растения во время вегетационного периода. Также он применяется как эмульгатор в пищевой промышленности — он дает возможность получить однородную массу, состоящую из компонентов, которые не смешиваются при обычных условиях. Для его обозначения используют маркировку Е515. Также он может, как и гидроксид калия, выступать в качестве регулятора кислотности. Сульфат часто используют как заменитель соли. Кроме того, данное вещество находит свое применение в фармакологии при производстве биологически активных добавок, а также при изготовлении красителей. Кроме этого, его используют и в стекольной промышленности.

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.

Получение

Получение в лаборатории

Гидроксид калия в лаборатории получают пропусканием раствора сульфата калия через анионит или взаимодействием раствора поташа K2CO3K_2CO_3 K 2 ​ C O 3 ​ и известковой воды Ca(OH)2Ca(OH)_2 C a ( O H ) 2 ​ :

K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOHK_2CO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3↓ + 2KOH K 2 ​ C O 3 ​ + C a ( O H ) 2 ​ = C a C O 3 ​ ↓ + 2 K O H .

Получение в промышленности

Калия гидроксид получают электролизом водных растворов KClKCl K C l или K2CO3K_2CO_3 K 2 ​ C O 3 ​ с железным катодом:

KCl+H2O=KOH+HCl.KCl + H_2O = KOH + HCl. K C l + H 2 ​ O = K O H + H C l .

Также его производят взаимодействием раствора поташа K2CO3K_2CO_3 K 2 ​ C O 3 ​ и известковой воды Ca(OH)2Ca(OH)_2 C a ( O H ) 2 ​ :

K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOHK_2CO_3 + Ca(OH)_2 = CaCO_3↓ + 2KOH K 2 ​ C O 3 ​ + C a ( O H ) 2 ​ = C a C O 3 ​ ↓ + 2 K O H

Пример решения задачи

Сколько водорода выделится при растворении избытка цинка в 1 л 50% раствора гидроксида калия ( ρ=1,516\rho=1,516 ρ = 1 , 5 1 6 г/см 3 )?

Решение

mp=ρV=1,516⋅1000=1516m_p= \rho V =1,516\cdot1000 =1516 m p ​ = ρ V = 1 , 5 1 6 ⋅ 1 = 1 5 1 6 г.

Вес KOHKOH K O H

mKOH=1516⋅50%/100%=758m_=1516\cdot50\%/100\% =758 m K O H ​ = 1 5 1 6 ⋅ 5 % / 1 % = 7 5 8 г

758758 7 5 8 г\text <г>г — xx x л\text <л>л

2KOH+Zn+2H2O=K2[Zn(OH)4]+H2↑2KOH + Zn + 2H_2O = K_2[Zn(OH)_4] + H_2↑ 2 K O H + Z n + 2 H 2 ​ O = K 2 ​ [ Z n ( O H ) 4 ​ ] + H 2 ​ ↑

2⋅56,112\cdot56,11 2 ⋅ 5 6 , 1 1 г\text <г>г — 22,422,4 2 2 , 4 л\text <л>л 112,22112,22 1 1 2 , 2 2 г\text <г>г — 22,422,4 2 2 , 4 л\text <л>л

112,22112,22 1 1 2 , 2 2 г\text <г>г KOHKOH K O H — 22,422,4 2 2 , 4 л\text <л>л H2H_2 H 2 ​ ,

758758 7 5 8 г\text <г>г KOHKOH K O H — xx x л\text <л>л H2H_2 H 2 ​ .

x=758∗22,4112,22=567x=\frac<758\ast22,4> <112,22>= 567 x = 1 1 2 , 2 2 7 5 8 ∗ 2 2 , 4 ​ = 5 6 7 г.

1 моль KOHKOH K O H – 74,55574,555 7 4 , 5 5 5 г\text <г>г ,

xx x молей KOHKOH K O H – 567567 5 6 7 г\text <г>г .

x=567∗174,555=151,3x=\frac<567\ast1> <74,555>= 151,3 x = 7 4 , 5 5 5 5 6 7 ∗ 1 ​ = 1 5 1 , 3 л.

Ответ: 151,3151,3 1 5 1 , 3 л.\text<л>. л .

Источник

Гидроксид калия, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Гидроксид калия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Гидроксид калия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу KOH.

Краткая характеристика гидроксида калия:

Гидроксид калия – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула гидроксида калия KOН.

Обладает высокой гигроскопичностью, но меньшей чем у гидроксида натрия . Активно поглощает пары воды из воздуха .

Хорошо растворяется в воде, при этом выделяя большое количество тепловой энергии.

Гидроксид калия – едкое, токсическое и коррозионно-активное вещество. Оно относится к веществам второго класса опасности. Поэтому при работе с ним требуется соблюдать осторожность. При попадании на кожу, слизистые оболочки и в глаза образуются серьёзные химические ожоги.

Физические свойства гидроксида калия:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	KOН
Синонимы и названия иностранном языке	potassium hydroxide (англ.)

калия гидроокись (рус.) Тип вещества неорганическое Внешний вид бесцветные моноклинные кристаллы Цвет белый, бесцветный Вкус —* Запах — Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3 2044-2120 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3 2,044-2,12 Температура кипения, °C 1327 Температура плавления, °C 380−406 Гигроскопичность высокая гигроскопичность Молярная масса, г/моль 56,1056

Получение гидроксида калия:

Гидроксид калия в промышленном масштабе получается в результате электролиза хлористого калия с твердым асбестовым катодом (диафрагменный метод производства), с полимерным катодом ( мембранный метод производства), с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства).

Основной тенденцией в мировом производстве гидроксида калия в последние 10 лет является переход производителей на мембранный метод электролиза.

Химические свойства гидроксида калия. Химические реакции гидроксида калия:

Гидроксид калия – химически активное вещество, сильное химическое основание.

Водные растворы KOH имеют сильную щелочную реакцию.

Химические свойства гидроксида калия аналогичны свойствам гидроксидов других щелочных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида калия с натрием:

KOH + Na → NaOH + K (t = 380-450 °C).

В результате реакции образуются гидроксид натрия и калий.

2. реакция гидроксида калия с хлором:

В результате реакции образуются хлорид калия, гипохлорит калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде холодного концентрированного раствора.

3. реакция гидроксида калия с йодом:

В результате реакции образуются йодид калия, иодат калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.

4. реакция гидроксида калия с алюминием и водой:

В результате реакции образуются тетрагидроксоалюминат калия и водород . При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.

5. реакция гидроксида калия с цинком и водой:

В результате реакции образуются тетрагидроксоцинкат натрия и водород .

6. реакция гидроксида калия с ортофосфорной кислотой:

В результате реакции образуются дигидроортофосфат калия и вода . При этом в качестве исходных веществ используются: фосфорная кислота в виде концентрированного раствора, гидроксид калия в виде разбавленного раствора.

Аналогично проходят реакции гидроксида калия и с другими кислотами.

7. реакция гидроксида калия с сероводородом:

В результате реакции образуются гидросульфид калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде разбавленного раствора.

8. реакция гидроксида калия с фтороводородом:

HF + KOH → KF + H₂O,

В результате реакции образуются в первом случае – фторид калия и вода, во втором – гидрофторид калия и вода. При этом гидроксид калия и фтороводород в первом случае в качестве исходного вещества используются в виде разбавленного раствора, во втором случае гидроксид калия и фтороводород используются в виде в виде концентрированного раствора.

9. реакция гидроксида калия с бромоводородом:

HBr + KOH → KBr + H₂O.

В результате реакции образуются бромид калия и вода.

10. реакция гидроксида калия с йодоводородом:

HI + KOH → KI + H₂O.

В результате реакции образуются йодид калия и вода.

11. реакция гидроксида калия с оксидом алюминия:

Оксид алюминия является амфотерным оксидом. В результате реакции образуются алюминат калия и вода. Реакция протекает при спекании исходных веществ.

12. реакция гидроксида калия с оксидом алюминия и водой:

Оксид алюминия является амфотерным оксидом. В результате реакции образуется тетрагидроксоалюминат калия. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется в виде горячего концентрированного раствора.

13. реакция гидроксида калия с оксидом углерода ( углекислым газом ):

Оксид углерода является кислотным оксидом. В результате реакции образуются в первом случае – гидрокарбонат калия, во втором случае – карбонат калия и вода. Реакция в первом случае происходит в этаноле.

14. реакция гидроксида калия с оксидом серы:

Оксид серы является кислотным оксидом. В результате реакции образуются в первом случае – гидросульфит калия, во втором случае – сульфит калия и вода. Реакция в первом случае происходит в этаноле.

15. реакция гидроксида калия с оксидом кремния:

В результате реакции образуются в первом случае – метасиликат калия, метатетрасиликат калия и вода, вот втором случае – ортосиликат калия, тетрасиликат калия и вода. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется во втором случае в виде концентрированного раствора.

16. реакция гидроксида калия с гидроксидом алюминия:

Гидроксид алюминия является амфотерным основанием. В результате реакции образуются в первом случае – алюминат калия и вода, во втором случае – тетрагидроксоалюминат натрия. При этом гидроксид калия в качестве исходного вещества используется во втором случае в виде концентрированного раствора.

17. реакция гидроксида калия с гидроксидом цинка:

Гидроксид цинка является амфотерным основанием. В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат калия.

18. реакция гидроксида калия с сульфатом железа:

В результате реакции образуются гидроксид железа и сульфат калия.

19. реакция гидроксида калия с хлоридом меди:

В результате реакции образуются гидроксид меди и хлорид калия.

20. реакция гидроксида калия с хлоридом алюминия:

В результате реакции образуются гидроксид алюминия и хлорид калия.

Аналогично проходят реакции гидроксида калия и с другими солями.

Применение и использование гидроксида калия:

Гидроксид калия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– в целлюлозно-бумажной промышленности – в производстве бумаги , картона, искусственных волокон , древесно-волоконных плит;

– для омыления жиров при производстве мыла, шампуня и других моющих средств;

– в химической и нефтехимической отраслях промышленности – как универсальное химическое соединение;

– для изготовления биодизельного топлива – получаемого из растительных масел и используемого для замены обычного дизельного топлива ;

– в пищевой промышленности: для мытья и очистки фруктов и овощей от кожицы, в качестве регулятора кислотности. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-525;

– в щелочных (алкалиновых) батарейках – в качестве электролита;

Источник