Молекула гидроксида калия

 Теория:

Молекула гидроксида калия — это химическое соединение с формулой KOH.

Это неорганическое соединение, которое относится к классу оснований, а именно — к щелочам.

Ключевые характеристики:

✅Состав: Состоит из одного атома калия (K), одного атома кислорода (O) и одного атома водорода (H), объединенных в гидроксильную группу (OH^—).

✅Тип связи: Между катионом K⁺ и гидроксид-анионом OH^—
существует ионная связь.

Внутри гидроксид-иона (OH^—) между кислородом и водородом — ковалентная полярная связь.

✅Свойства: KOH — это сильное основание (сильная щелочь), хорошо растворимое в воде. Его водные растворы обладают высокими коррозионными свойствами.

✅Агрегатное состояние: В чистом виде при комнатной температуре это белое твердое вещество (кристаллы или хлопья), очень гигроскопичное (активно поглощает влагу из воздуха).

Основные характеристики и свойства молекулы

Молекула гидроксида калия (KOH) — это немного некорректное выражение, поскольку KOH является преимущественно ионным соединением.

А не дискретной молекулой с ковалентными связями, имеющей четко определенную молекулярную геометрию в привычном смысле (как, например, у воды или метана).

В твердом состоянии гидроксид калия образует ионную кристаллическую решетку, где ионы калия (K⁺) и гидроксид-ионы (OH^—) упорядоченно расположены в пространстве и удерживаются электростатическими силами притяжения.

Молекулярная масса гидроксида калия (КОН) составляет примерно 56.11 г/моль.

В этой решетке нет отдельных «молекул» KOH, а есть бесконечно повторяющаяся структура ионов.

В водном растворе KOH практически полностью диссоциирует на ионы:

KOH → K⁺ + OH^—

В этом случае у нас есть свободные гидратированные ионы K⁺ и OH^—.

Строение и геометрия гидроксид-иона (OH^—)

Если говорить о гидроксид-ионе (OH^—), который является частью KOH, то он представляет собой двухъядерный ион.

✅ Строение: Атом кислорода соединен с атомом водорода одной ковалентной полярной связью.

Кислород более электроотрицателен и имеет неподеленные электронные пары, что придает ему частичный отрицательный заряд, в то время как на водороде формируется частичный положительный заряд.

Весь ион имеет общий заряд -1.

✅ Геометрия: Гидроксид-ион (OH-) имеет линейную геометрию. Поскольку он состоит всего из двух атомов, они всегда располагаются на одной прямой.

Таким образом, для KOH:

В целом (в твердом виде): Это ионное соединение с кристаллической решеткой, а не дискретная молекула.

В растворе: Существуют отдельные ионы K⁺ и OH^—.

Геометрия гидроксид-иона (OH^—): Линейная.

Структура (Геометрия)

Применительно к гидроксиду калия (KOH), следует уточнить:

Как соединение KOH:

✅ Строение: Это ионное соединение, а не дискретная молекула. В твёрдом состоянии KOH образует ионную кристаллическую решетку, где ионы K+ и OH- расположены в упорядоченной структуре.

Нет индивидуальных «молекул» KOH.

✅Геометрия: В кристаллической решетке нет «молекулярной геометрии» в традиционном смысле; есть кристаллическая структура, описывающая расположение ионов.

Как гидроксид-ион (OH^—), входящий в состав KOH:

✅ Строение: Атом кислорода (O) ковалентно связан с атомом водорода (H).

Геометрия: Гидроксид-ион (OH-) имеет линейную геометрию, так как состоит всего из двух атомов.

Число ковалентных связей в молекуле

В самом соединении гидроксида калия (KOH), которое является ионным:

Между ионом калия (K⁺) и гидроксид-ионом (OH^—) существует ионная связь.

Однако, если мы говорим о гидроксид-ионе (OH^—), который является частью KOH, то внутри него:

Между атомом кислорода (O) и атомом водорода (H) существует одна одинарная ковалентная полярная связь.

Поэтому, если вопрос относится к ковалентным связям в гидроксид-ионе, то их одна.

Если к соединению KOH в целом, то это преимущественно ионное соединение.

Физические свойства

✅ Агрегатное состояние: При комнатной температуре это белое твердое вещество. Может встречаться в виде хлопьев, гранул, чешуек или палочек.

✅ Цвет и запах: Чистый KOH белый, без запаха.

✅ Гигроскопичность: Чрезвычайно гигроскопичен (активно поглощает влагу из воздуха), что приводит к его «расплыванию» на воздухе (делеквесценция).

✅ Растворимость: Отлично растворим в воде, выделяя при этом значительное количество тепла (экзотермический процесс). Образует сильный щелочной раствор.

Хорошо растворим в этаноле и метаноле. Малорастворим в диэтиловом эфире.

✅ Плотность: Около 2,044 г/см³ (в твердом состоянии).

✅ Температура плавления: Относительно низкая для ионного соединения, около 360-380 °C (разные источники дают немного отличающиеся значения).

✅ Температура кипения: Высокая, около 1327 °C (1320-1350 °C).

✅ Коррозионные свойства: Растворы KOH являются едкими и вызывают химические ожоги при контакте с кожей и слизистыми оболочками.

Это его физическое проявление химической активности.

✅Электропроводность: В расплавленном состоянии и в водных растворах является хорошим электролитом (проводит электрический ток).

 Пример решения задача:

Дано: Соединение Гидроксид калия (KOH)

Относительные атомные массы элементов (округлим до двух знаков после запятой):

Ar(K) = 39,10

Ar(O) = 16,00

Ar(H) = 1,01

Решение:

Рассчитаем относительную молекулярную массу (или, точнее, относительную формульную массу) гидроксида калия (Mr(KOH)):

M_r(KOH) = A_r(K) + A_r(O) + A_r(H)

M_r(KOH) = 39,10 + 16,00 + 1,01

M_r(KOH) = 56,11

Рассчитаем общую массу атомов калия в одной формульной единице (KOH):

В одной формульной единице KOH содержится один атом калия, поэтому его относительная атомная масса равна:

1 × A_r(K) = 1 × 39,10 = 39,10

Рассчитаем массовую долю калия (w(K)) по формуле:

w(K) = (Общая масса атомов калия/Относительная формульная масса) х 100%.

w(K) = (39,10 х 56,11) × 100%

w(K)≈0,6968×100%

w(K)≈69,68%

Ответ: Массовая доля калия в гидроксиде калия составляет приблизительно 69,68%.

 Часто задаваемые вопросы:

Какое строение у молекулы гидроксида калия?

КОН имеет ионное строение:

1. В твердом состоянии это ионная кристаллическая решетка, состоящая из катионов калия (K⁺) и гидроксид-анионов (OH^—).
2. Внутри самого гидроксид-аниона (OH^—) атом кислорода связан с атомом водорода одной ковалентной полярной связью, и сам ион (OH^—) имеет линейную геометрию.

Сколько весит одна молекула гидроксида калия?

Одна формульная единица (условно называемая «молекулой») гидроксида калия (KOH) весит приблизительно 9,317×10
^-23 грамма.

Какова химическая формула гидроксида калия?

Ее химическая формула КОН, произноситься как (ка-о-аш)