Fórmula, propriedades, riscos e usos do óxido de potássio (K2O)

O óxido de potássio, também chamado de óxido dipotássico, é um sal iônico de oxigênio e potássio cuja fórmula é K₂O. Sua estrutura é apresentada na Figura 1 (EMBL-EBI, 2016).

O K₂Ou é o óxido de potássio mais simples, é um composto altamente reativo e raramente encontrado. Alguns materiais comerciais, como fertilizantes e cimentos, são testados considerando a porcentagem de composição que seria equivalente à mistura de compostos químicos K₂O.

O óxido de potássio é produzido a partir de hidróxido de potássio (potassa cáustica) e potássio metálico a 450 ° C produzindo hidrogênio molecular (POTASSIUM OXIDE K2O, S.F.) de acordo com a equação:

2K + 2KOH ⇌ 2K₂O + H₂ (450 ° C).

Também é obtido pela redução do peróxido de potássio de acordo com a reação:

2K₂O₂ → K₂O + O₂ (530 ° C).

Outro método para obter óxido de potássio é aquecendo o carbonato de potássio a alta temperatura, como indicado pela seguinte reação:

K₂CO₃ ⇌ K₂O + CO₂ (T> 1200 ° C).

No entanto, a principal forma de obter óxido de potássio é aquecendo o nitrato de potássio, obtendo-se o nitrogênio molecular como indicado pela seguinte reação:

2KNO₃ + 10K → 6K₂O + N₂

Índice

• 1 Propriedades físicas e químicas
• 2 Reatividade e riscos
• 3 usos
• 4 referências

Propriedades físicas e químicas

Óxido de potássio são cristais tetraédricos amarelados sem um aroma característico (National Center for Biotechnology Information., 2017). Sua aparência é mostrada na figura 2 (elementos americanos, S.F.).

O composto tem um peso molecular de 94,2 g / mol e uma densidade de 2,13 g / ml a 24 ° C. Tem um ponto de fusão de 740 ° C, embora comece a se decompor a 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

O composto é resistente ao calor e é solúvel em etanol e éter. K₂Ou cristaliza na estrutura antifluorita. Por esta razão, as posições dos ânions e cátions são invertidas em relação às suas posições no CaF₂, com íons de potássio coordenados a 4 íons óxidos e íons óxidos coordenados a 8 potássio.

K₂Ou é um óxido básico e reage com água violentamente para produzir hidróxido de potássio cáustico. É deliquescente e absorve a água da atmosfera, iniciando esta vigorosa reação.

O óxido de potássio é oxidado reversivelmente a peróxido de potássio a 350 ° C, reage violentamente com ácidos, como o ácido clorídrico, para formar sais de potássio de acordo com a reação:

K₂O + 2HCl → 2KCl + H₂O.

O composto reage com dióxido de nitrogênio para formar nitrato e nitrito de potássio a temperaturas entre 150 e 200 ° C:

K₂O + 2NO₂ = KNO₂ + KNO₃

O óxido de potássio reage a baixas temperaturas com amônia para formar amidas e hidróxido de potássio de acordo com a reação:

K₂O + NH₃ (l) → KNH₂↓ + KOH (-50 ° C).

Reatividade e Perigos

O óxido de potássio é uma substância instável. É facilmente oxidado a outros óxidos de potássio, peróxido ou a ácido óxido de potássio (KHO). O composto não é combustível mas reage vigorosamente e exotermicamente com água para formar hidróxido de potássio (KOH).

A solução de óxido de potássio na água é uma base forte, reage violentamente com o ácido e é corrosiva. Reage violentamente com a água que produz hidróxido de potássio. Ataca muitos metais na presença de água (Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional, 2014).

A substância é corrosiva para os olhos, a pele e o trato respiratório, bem como quando ingerida. A inalação de aerossol pode causar edema pulmonar. Os sintomas do edema pulmonar muitas vezes não se manifestam depois de algumas horas e são agravados pelo esforço físico.

Em caso de contato com os olhos, você deve verificar se está usando lentes de contato e removê-las imediatamente. Os olhos devem ser lavados com água corrente por pelo menos 15 minutos, com as pálpebras abertas. Você pode usar água fria. Unguento não deve ser usado para os olhos.

Se a substância entrar em contato com a roupa, remova-a o mais rápido possível, protegendo suas próprias mãos e corpo. Coloque a vítima sob um chuveiro de segurança.

Se a substância química se acumular na pele exposta da vítima, como as mãos, lave com cuidado e delicadeza a pele contaminada com água corrente e sabão não abrasivo. Você pode usar água fria. Se a irritação persistir, procure um médico. Lave as roupas contaminadas antes de reutilizá-las.

Se o contacto com a pele for grave, deve ser lavado com um sabão desinfectante e cobrir a pele contaminada com um creme anti-bacteriano.

Em caso de inalação, a vítima deve poder descansar em uma área bem ventilada. Se a inalação for grave, a vítima deve ser evacuada para uma área segura o mais rápido possível.

Afrouxe roupas apertadas, como gola de camisa, cintos ou gravata. Se a vítima achar difícil respirar, o oxigênio deve ser administrado.Se a vítima não estiver respirando, uma ressuscitação boca-a-boca é realizada.

Sempre levando em conta que pode ser perigoso para a pessoa que está fornecendo ajuda a ressuscitação boca-a-boca, quando o material inalado é tóxico, infeccioso ou corrosivo.

Em caso de ingestão, não induza o vômito. Afrouxe roupas apertadas, como camisas, cintos ou gravatas. Se a vítima não estiver respirando, realize uma ressuscitação boca-a-boca. Em todos os casos, deve-se procurar atendimento médico imediato (IPCS, S.F.).

Usos

A fórmula química K₂O (ou simplesmente "K") é usado em vários contextos industriais: os números N-P-K para fertilizantes, em fórmulas de cimento e em fórmulas de vidro.

O óxido de potássio geralmente não é usado diretamente nesses produtos, mas a quantidade de potássio é relatada em termos de K equivalentes.₂Ou para qualquer tipo de compostos de potássio usados, como o carbonato de potássio.

O óxido de potássio é de aproximadamente 83% em peso de potássio, enquanto o cloreto de potássio é de apenas 52%. Cloreto de potássio fornece menos potássio do que uma quantidade igual de óxido de potássio.

Portanto, se um fertilizante for cloreto de potássio a 30% em peso, seu índice de potássio padrão, baseado em óxido de potássio, seria de apenas 18,8%. É fabricado e / ou importado entre 10 e 100 toneladas por ano desta substância no Espaço Económico Europeu.

Esta substância é usada em produtos químicos de laboratório, fertilizantes, polímeros e produtos fitossanitários. O K₂Ou tem um uso industrial que resulta na fabricação de outra substância (uso de produtos intermediários).

O óxido de potássio é utilizado nas áreas de formulação de misturas e / ou reembalagem e agricultura, silvicultura e pesca. Esta substância é utilizada para o fabrico de produtos químicos, produtos de plástico e produtos minerais (por exemplo, gesso, cimento).

É provável que a liberação para o meio ambiente de óxido de potássio ocorra para uso industrial: como uma etapa intermediária na fabricação de outra substância (uso de produtos intermediários), formulação de misturas, como auxiliar de processamento e processamento industrial de abrasão com baixa velocidade desmoldagem, corte, usinagem ou polimento de têxteis).

É possível que outra liberação para o ambiente desta substância para seu uso em interiores, por exemplo, líquidos de lavagem de máquina / detergentes, produtos de cuidado de carro, tintas e revestimentos ou adesivos, fragrâncias e purificadores de ar.

Também para uso interno em sistemas fechados com liberação mínima como, por exemplo, líquidos de resfriamento em refrigeradores, aquecedores elétricos baseados em óleo.

O óxido de potássio é usado ao ar livre em materiais de longa duração com baixas taxas de liberação, por exemplo, materiais de construção e construção de metal, madeira e plástico.

No interior, é utilizado em materiais de longa duração com baixa velocidade de liberação, como móveis, brinquedos, materiais de construção, cortinas, calçados, produtos de couro, papel e produtos de papelão, equipamentos eletrônicos.

Esta substância pode ser encontrada em produtos com pedra, gesso, cimento, vidro ou material cerâmico (por exemplo, pratos, tachos / panelas, recipientes de armazenamento de alimentos, material de construção e isolamento) (Agência Europeia de Produtos Químicos, 2017).

O óxido de potássio é uma fonte de potássio altamente estável e altamente insolúvel, adequada para aplicações em vidro, óptica e cerâmica. Compostos de óxidos não levam à eletricidade.

No entanto, certos óxidos estruturados de perovskita são condutores eletrônicos que encontram aplicação no cátodo de células de combustível de óxido sólido e sistemas de geração de oxigênio.

São compostos que contêm pelo menos um ânion de oxigênio e um cátion de metal. Eles são extremamente estáveis, tornando-os úteis na produção de estruturas cerâmicas, como tigelas de barro ou eletrônicos avançados.

Ele também é usado em componentes estruturais leves em aplicações aeroespaciais e eletroquímicas, como células a combustível nas quais exibem condutividade iônica.

Os compostos de óxido de metal são anidridos básicos e, portanto, podem reagir com ácidos e com agentes redutores fortes em reações redox.

Referências

1. Elementos americanos. (S.F.). Óxido de Potássio. Retirado de americanelements.com.
2. EMBL-EBI (2016, 19 de setembro). óxido de potássio. Recuperado de ChEBI: ebi.ac.uk.
3. Agência Europeia de Produtos Químicos. (2017, 12 de janeiro). Óxido dipotássico. Retirado de echa.europa.eu
4. (S.F.). ÓXIDO DE POTÁSSIO . Recuperado de inchem.org.
5. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia ... (2017, 29 de abril). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 9989219. Obtido em pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional. (2014, 1 de julho). ÓXIDO DE POTÁSSIO. Retirado de cdc.gov.
7. ÓXIDO DE POTÁSSIO K2O. (S.F.). Obtido em allreactions.com.
8. Sociedade Real de Química. (2015). Oxidopotássio de potássio. Retirado de chemspider.com.