O óxido de potássio, também chamado óxido de dipotássio é um sal de potássio e de oxigénio iónico com a fórmula K 2 O. A sua estrutura é apresentada na Figura 1 (EMBL-EBI, 2016).
K 2 O é o óxido de potássio mais simples, é um composto altamente reativo e raramente encontrado. Alguns materiais comerciais, como fertilizantes e cimentos, são testados assumindo a porcentagem de composição que seria equivalente à mistura de compostos químicos K 2 O.
Figura 1: estrutura do óxido de potássio.
O óxido de potássio é produzido a partir de hidróxido de potássio (potássio cáustico) e potássio metálico a 450 ° C produzindo hidrogênio molecular (POTASSIUM OXIDE K2O, SF) de acordo com a equação:
2K + 2KOH * 2K 2 O + H 2 (450 ° C).
Também é obtido reduzindo o peróxido de potássio de acordo com a reação:
2K 2 O 2 → K 2 O + O 2 (530 ° C).
Outro método de obtenção de óxido de potássio é por aquecimento do carbonato de potássio a altas temperaturas, conforme indicado pela seguinte reação:
K 2 CO 3 ⇌ K 2 O + CO 2 (T> 1200 ° C).
Porém, a principal forma de obtenção do óxido de potássio é pelo aquecimento do nitrato de potássio, obtendo-se nitrogênio molecular conforme indicado pela seguinte reação:
2KNO 3 + 10K → 6K 2 O + N 2
Propriedades físicas e químicas
Os óxidos 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, SF).
Figura 2: aparência do óxido de potássio.
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 solúvel em etanol e éter. O K 2 O cristaliza na estrutura do antifluorito. Por esta razão, as posições dos ânions e cátions são invertidas em relação às suas posições no CaF 2, com os íons de potássio coordenados em 4 íons de óxido e os íons de óxido coordenados em 8 de potássio.
K 2 O é um óxido básico e reage violentamente com a água para produzir hidróxido de potássio cáustico. É deliquescente e absorve água da atmosfera, iniciando essa reação vigorosa.
O óxido de potássio é reversivelmente oxidado 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:
K 2 O + 2HCl → 2KCl + H 2 O.
O composto reage com dióxido de nitrogênio para formar nitrato de potássio e nitrito em temperaturas entre 150 e 200 ° C:
K 2 O + 2NO 2 = KNO 2 + KNO 3
O óxido de potássio reage a baixas temperaturas com amônia para formar amidas e hidróxido de potássio de acordo com a reação:
K 2 O + NH 3 (1) → KNH 2 ↓ + KOH (-50 ° C).
Reatividade e perigos
O óxido de potássio é uma substância instável. É facilmente oxidado a outros óxidos de potássio, peróxido ou óxido de ácido de potássio (KHO). O composto não é combustível, mas reage vigorosa e exotermicamente com água para formar hidróxido de potássio (KOH).
A solução de óxido de potássio em água é uma base forte, reage violentamente com o ácido e é corrosiva. Reage violentamente com a água produzindo 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, pele e vias respiratórias, bem como quando ingerida. A inalação de aerossol pode causar edema pulmonar. Os sintomas de edema pulmonar muitas vezes não aparecem por algumas horas e são agravados por esforços físicos.
Em caso de contato com os olhos, verifique se está usando lentes de contato e remova-as imediatamente. Os olhos devem ser enxaguados com água corrente por pelo menos 15 minutos, com as pálpebras abertas. Água fria pode ser usada. A pomada para os olhos não deve ser usada.
Se o produto químico entrar em contato com a roupa, remova-o o mais rápido possível, protegendo suas mãos e corpo. Coloque a vítima sob um chuveiro de emergência.
Se o produto químico se acumular na pele exposta da vítima, como nas mãos, a pele contaminada deve ser lavada com cuidado e cuidado com água corrente e sabão não abrasivo. Água fria pode ser usada. Se a irritação persistir, procure atendimento médico. Lave as roupas contaminadas antes de usá-las novamente.
Se o contato com a pele for grave, deve-se lavar com sabonete desinfetante e cobrir a pele contaminada com creme antibacteriano.
Em caso de inalação, a vítima deve 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 as roupas apertadas, como colarinho, cinto ou gravata. Se for difícil para a vítima respirar, deve-se administrar oxigênio. Se a vítima não estiver respirando, a ressuscitação boca a boca é realizada.
Sempre tendo em mente que pode ser perigoso para a pessoa que está prestando socorro dar reanimação boca a boca quando o material inalado for tóxico, infeccioso ou corrosivo.
Em caso de ingestão, não induzir ao vômito. Afrouxe roupas apertadas, como golas de camisa, cintos ou gravatas. Se a vítima não estiver respirando, faça a ressuscitação boca-a-boca. Em todos os casos, deve-se procurar atendimento médico imediato (IPCS, SF).
Formulários
A fórmula química K 2 O (ou simplesmente "K") é usada em vários contextos industriais: números NPK 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 2 O equivalentes para qualquer tipo de composto de potássio usado, como carbonato de potássio.
O óxido de potássio tem cerca de 83% de potássio por peso, enquanto o cloreto de potássio tem apenas 52%. O cloreto de potássio fornece menos potássio do que uma quantidade igual de óxido de potássio.
Portanto, se um fertilizante tiver 30% de cloreto de potássio por peso, seu valor padrão de potássio, com base no óxido de potássio, seria de apenas 18,8%. Entre 10 e 100 toneladas por ano desta substância são fabricadas e / ou importadas para o Espaço Económico Europeu.
Esta substância é usada em produtos químicos de laboratório, fertilizantes, polímeros e produtos fitofarmacêuticos. O K 2 O 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 a fabricação de produtos químicos, produtos plásticos e produtos minerais (por exemplo, gesso, cimento).
A liberação no meio ambiente de óxido de potássio pode ocorrer por meio do uso industrial: como uma etapa intermediária na fabricação de outra substância (uso de intermediários), formulação de misturas, como coadjuvante de processamento e processamento industrial de abrasão de baixa velocidade liberação, corte, usinagem ou polimento de metal).
Outra liberação ambiental desta substância é possível a partir do uso interno, por exemplo, fluidos de lavagem de máquina / detergente, 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 fluidos de refrigeração em geladeiras, aquecedores elétricos à base de óleo.
O óxido de potássio é usado ao ar livre em materiais de longa duração com uma baixa taxa de liberação, por exemplo, metal, madeira e plástico de construção e materiais de construção.
Em ambientes internos, é utilizado em materiais de longa duração com baixas taxas de liberação, como móveis, brinquedos, materiais de construção, cortinas, calçados, produtos de couro, produtos de papel e papelão, equipamentos eletrônicos.
Esta substância pode ser encontrada em produtos com pedra, gesso, cimento, vidro ou material à base de cerâmica (por exemplo, pratos, potes / panelas, recipientes de armazenamento de alimentos, materiais de construção e isolamento) (Agência Química Europeia, 2017).
O óxido de potássio é uma fonte de potássio termicamente estável e altamente insolúvel, adequada para aplicações de vidro, óticas e cerâmicas. Os compostos de óxido não conduzem 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.
Eles são compostos que contêm pelo menos um ânion oxigênio e um cátion metálico. Eles são extremamente estáveis, tornando-os úteis na produção de estruturas cerâmicas, como tigelas de barro ou para eletrônica avançada.
Ele também é usado em componentes estruturais leves em aplicações aeroespaciais e eletroquímicas, como células de combustível, onde exibem condutividade iônica.
Os compostos de óxidos metálicos são anidridos básicos e, portanto, podem reagir com ácidos e agentes redutores fortes em reações redox.
Referências
- Elementos americanos. (SF). Óxido de potássio. Recuperado de americanelements.com.
- EMBL-EBI. (2016, 19 de setembro). óxido de potássio. Recuperado de ChEBI: ebi.ac.uk.
- Agência Europeia dos Produtos Químicos. (2017, 12 de janeiro). Óxido dipotássico. Recuperado de echa.europa.eu.
- (SF). ÓXIDO DE POTÁSSIO. Recuperado de inchem.org.
- Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia.. (2017, 29 de abril). PubChem Compound Database; CID = 9989219. Recuperado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional. (2014, 1º de julho). ÓXIDO DE POTÁSSIO. Recuperado de cdc.gov.
- POTASSIUM OXIDE K2O. (SF). Recuperado de allreactions.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Oxidopotássio de potássio. Recuperado de chemspider.com.