酸化カリウム (K2O) は、2 つのカリウム原子と 1 つの酸素原子で構成される化合物です。カリウム含有量が高いため、肥料製造によく使用されます。
| IUPAC名 | 酸化カリウム |
| 分子式 | K2O |
| CAS番号 | 12136-45-7 |
| 同義語 | カリ、酸化二カリウム、一酸化カリウム |
| インチチ | InChI=1S/2K.O |
酸化カリウムの性質
酸化カリウムの配合
酸化カリウムの式はK2Oです。これは、各 K2O 分子には 2 つの K 原子と 1 つの O 原子が含まれていることを意味します。酸化カリウムの式は、化学反応における化合物のモル質量や化学量論を決定するなど、化学計算において重要です。
酸化カリウムのモル質量
K2O のモル質量は 94.2 g/mol です。これは、1 モルの K2O に 94.2 グラムの化合物が含まれていることを意味します。化合物のモル質量は、反応に必要な化合物の量や化合物のサンプルの質量を決定するなど、多くの化学計算において重要です。
酸化カリウムの沸点
K2O は 3,150 °C (5,720 °F) の高沸点を持っています。この高い沸点は、化合物のカリウム原子と酸素原子間の強いイオン結合によるものです。 K2O は室温および常圧では固体ですが、非常に高温では蒸発して気体になることがあります。
酸化カリウムの融点
K2O の融点は 740°C (1,364°F) です。これは、740°C を超える温度では K2O が溶けて液体になることを意味します。 K2O の融点は、塩化ナトリウム (801°C) や酸化マグネシウム (2852°C) などの他のイオン性化合物と比較して比較的高くなります。
酸化カリウムの密度 g/ml
K2O の密度は 2.32 g/cm3 です。この密度は水の密度 (1 g/cm3) より大きく、K2O が比較的高密度の化合物であることを示しています。 K2O の高密度は、化合物の結晶格子構造におけるカリウム原子と酸素原子の近接性によるものです。
酸化カリウムの分子量
K2O の分子量は 94.2 g/mol です。分子量は、化合物の分子内のすべての原子の原子量の合計です。 K2O の分子量は、化学反応に必要な反応物の量を決定するなど、化学量論的な計算において重要です。
酸化カリウムの構造
K2Oは結晶格子構造を持っています。この構造は、三次元の繰り返しパターンで配置されたカリウム カチオン (K+) と酸化物アニオン (O2-) で構成されています。 K2O の結晶格子構造は、化合物の物理的および化学的特性を決定する上で重要です。
| 外観 | 白色の結晶固体 |
| 比重 | 2.32 |
| 色 | 白 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 94.2g/モル |
| 密度 | 2.32 g/cm3 |
| 融合点 | 740°C (1364°F) |
| 沸点 | 3,150°C (5,720°F) |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 水と激しく反応する |
| 溶解性 | 有機溶剤に不溶 |
| 蒸気圧 | 適用できない |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | 適用できない |
| pH | 適用できない |
酸化カリウムの安全性と危険性
K2O には、いくつかの安全上のリスクと危険性があります。水と激しく反応して多量の熱を放出し、水酸化カリウムを生成します。この反応は火傷や火災を引き起こす可能性があるため、K2O を慎重に取り扱うことが重要です。 K2O を吸入または摂取すると、呼吸器系、目、皮膚に炎症を引き起こす可能性があります。さらに、K2O を溶解または蒸発させるために必要な高温は、火傷や火災の危険を引き起こす可能性があります。したがって、これらのリスクを最小限に抑えるために、K2O を取り扱うときは、手袋、ゴーグル、呼吸用保護具などの適切な保護具を着用する必要があります。
| ハザードシンボル | 酸化性、腐食性 |
| セキュリティの説明 | 水から遠ざけ、吸い込まないでください。保護具を着用してください |
| 国連識別番号 | 国連 2257 |
| HSコード | 2815.20 |
| 危険等級 | 5.1 |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | 皮膚や目に腐食性があり、吸入すると気道に炎症を引き起こす可能性があります。 |
酸化カリウムの合成法
K2Oはさまざまな方法で合成できます。
一般的な方法は、酸素の存在下で炭酸カリウム K2CO3 を高温で加熱することです。このプロセスでは、K2O、二酸化炭素、水蒸気が生成されます。
別の方法では、金属カリウムと酸素ガスを反応させて K2O を生成し、その過程で大量の熱を放出します。
KOHと酸化銅や酸化鉄などの金属酸化物との反応により、K2O が生成されることがあります。この反応により、対応する金属水酸化物と K2O が生成されます。
金属カリウムは水と反応して水酸化カリウムと水素ガスを生成し、K2O が合成されます。水酸化カリウムの脱水により K2O が生成されます。
化学蒸着法では、高温反応器にカリウムと酸素を含むガスを導入して K2O を合成します。ガスは化学反応を起こして K2O を生成し、基板表面に堆積します。
酸化カリウムの用途
K2O は、その化学的および物理的特性により、さまざまな産業で多くの用途があります。 K2O の一般的な用途をいくつか示します。
- 肥料生産: 肥料生産における重要な要素。植物の成長と健康維持を助けます。
- ガラス製造: ガラスの溶融温度を下げ、ガラスの機械的強度を向上させるためにガラス製造に使用されます。
- 冶金学: チタンやアルミニウムなどの金属を製造する冶金学で使用されます。これは不純物を除去し、最終製品の全体的な品質を向上させるのに役立ちます。
- 石油産業: 石油産業では、メタノールやその他の化学物質の製造における触媒として使用されます。
- 電池: 電池メーカーは、電池、特にアルカリ電池の製造において電解質として K2O を使用します。
- 乾燥剤：強力な乾燥剤です。溶剤、燃料、ガスなどの材料から水分を除去するために使用されます。
- 実験用試薬: さまざまな化学反応やプロセスの実験用試薬としても使用されます。
質問:
Q: 酸化カリウムの化学式は何ですか?
A: 酸化カリウムの化学式は K2O です。
Q: 酸化カリウムの式は何ですか?
A: 酸化カリウムの式は K2O です。
Q: 酸化カリウムは水に溶けますか?
A: はい、K2O は水に溶けますが、水と激しく反応して水酸化カリウムを生成します。
Q: 2 gのトルエンを完全に酸化するには、何グラムの過マンガン酸カリウムが必要ですか?
A: 2 g のトルエンを完全に酸化するのに必要な過マンガン酸カリウムのグラム数は、反応条件と化学量論によって異なります。必要な過マンガン酸カリウムの量を決定するには、バランスのとれた方程式と反応条件が必要です。
Q: K2O はイオン性ですか、それとも共有結合性ですか?
A: K2O は、K+ カチオンと O2- アニオンから構成されるイオン性化合物です。
Q：K2Oとは何ですか？
A: K2O は酸化カリウムの化学式で、多くの産業用途に使用されるイオン化合物です。
Q: K2O とはどのような結合ですか?
A: K2O におけるカリウムと酸素の結合はイオン結合です。