KC8

KC₈ ist ein bronzefarbener Feststoff, der primär als Reduktionsmittel Verwendung findet. Er gehört zur Klasse der Interkalationsverbindungen.

Kristallstruktur
_ K 0 _ C
Kristallsystem	orthorhombisch
Raumgruppe	Fddd (Nr. 70)Vorlage:Raumgruppe/70[1]
Gitterparameter	a = 492 pm c = 535 pm[2]
Allgemeines
Name	KC8
Andere Namen	braunes Kaliumgraphit Stufe 1 Kaliumgraphit
Verhältnisformel	KC8
Kurzbeschreibung	bronzefarbener Feststoff[3]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12081-88-8 Wikidata Q84165389
Eigenschaften
Molare Masse	135,18 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[4] Gefahr H- und P-Sätze H: 260​‐​314​‐​318 P: 231+232​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​403+233​‐​422​‐​501[4]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Darstellung

Erstmals Dargestellt wurde KC₈ von Karl Fredenhagen und Gustav Cadenbach im Jahr 1926.^[5] Die Synthese erfolgt heutzutage durch Mischung stöchiometrischer Mengen von Kalium und Graphit. Erhitzen dieser Mischung führt zum Schmelzen des Kaliums und zum sofortigen Start der exothermen Reaktion. Es bildet sich innerhalb kurzer Zeit das Produkt in Form eines bronzefarbenen Feststoffs.^[3][6]

$${\displaystyle {\ce {K + 8 C ->[{170 °C}] KC8}}}$$

Eigenschaften

KC₈ in einem Schlenkkolben unter Argonatmosphäre.

KC₈ ist eine hochreaktive Verbindung, die bei Luftkontakt Funken sprüht und daher unter Stickstoff- oder Edelgasatmosphäre gehandhabt werden muss.^[3]

Außerdem besitzt dieses Kaliumgraphit eine Schichtstruktur, bei der die Kohlenstoffschichten einen Abstand von 5,35 Å aufweisen. Dieser ist deutlich größer als der Abstand der Kohlenstoffschichten im Graphit (3,35 Å) und auf die Platzierung der Kaliumatome zwischen den Schichten zurückzuführen. Die Kohlenstoffatome der Kohlenstoffschichten liegen übereinander, die Kaliumionen liegen zwischen den Graphitschichten. Dadurch ergibt sich die Schichtfolge C, K; C, K; .... Die Kaliumatome liegen wiederum über und unter den Mitten der Sechsecke, die der Kohlenstoff ausbildet.^[7]

Die Verbindung besitzt außerdem metallisches Leitvermögen. In Schichtrichtung ist dieses etwa 30-mal und senkrecht dazu etwa zehnmal so hoch wie in den entsprechenden Richtungen in Graphit.^[7]

Verwendung

KC₈ findet primär als starkes Reduktionsmittel Verwendung. So nutzten Mitsou Kira und seine Mitarbeiter die Verbindung zur Synthese von Stannylenen.^[8]

Stannylensynthese^[8]

Auf analoge Weise konnte Simon Aldridge et al. KC₈ 2018 nutzen, um ein Aluminiumiodid zum ersten nucleophilen Aluminiumanion zu reduzieren.^[9]

Weiterhin kann KC₈ als Katalysator zur Ethylenpolymerisation dienen.^[3]

Außerdem wird KC₈ wie viele andere Interkalationsverbindungen in der Batterieforschung untersucht.^[10][11]

Siehe auch

Commons: Kaliumgraphit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Graphitinterkalationsverbindungen