氫化鉀（英文名Potassium 氫化物），是一種離子化合物，也稱(chēng)鹽型氫化物，化學(xué)式為KH。氫化鉀為白色針狀結(jié)晶，摩爾質(zhì)量為40.1063 g/摩爾，密度為1.47 g/cm3，沸點(diǎn)為316℃，不溶于乙醚、苯、液氨、二硫化碳。氫化鉀在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。氫化鉀遇水或遇酸即劇烈反應(yīng)放出氫氣，在400℃時(shí)真空分解，易燃，電解時(shí)在陰極析出金屬，在陽(yáng)極產(chǎn)生氫氣。
氫化鉀廣泛用于有機(jī)合成、工業(yè)領(lǐng)域等，如各類(lèi)化合物的去質(zhì)子化、加速各類(lèi)單鍵轉(zhuǎn)移、用作強(qiáng)還原劑、作為堿性燃料電池的電解質(zhì)等。氫化鉀具有生物毒性，黏膜、急性上呼吸道感染、眼睛和皮膚有強(qiáng)烈的刺激性。
發(fā)展歷史
法國(guó)化學(xué)家亨利·莫瓦桑（Moissan，F(xiàn)erdinand Frederick Henri Moissan，1852~1907）發(fā)明電爐，制得多種金屬，于1902年制得氫化鈉NaH和氫化鉀KH。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
氫化鉀為白色針狀結(jié)晶，商品為灰色粉末，半分散于油中，在油中呈灰色漿狀物。氫化鉀摩爾質(zhì)量為40.1063 g/摩爾，密度為1.47 g/cm3，沸點(diǎn)為316℃，不溶于乙醚、苯、液氨、二硫化碳。氫化鉀在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。固體氫化鉀在25℃的熱力學(xué)函數(shù)為，生成熱為-57.82 kJ/mol，自由能為-41.0 kJ/mol ，為66.9 J/（mol·K）。
化學(xué)性質(zhì)
氫化鉀作為堿和氫化劑，化學(xué)活潑性較強(qiáng)。氫化鉀的穩(wěn)定性比氫化鋰、氫化鈉、氫化鈣差，還原反應(yīng)活性也比氫化鋰、氫化鈉差。其遇水、酸或強(qiáng)氧化劑即劇烈反應(yīng)放出氫氣和大量的熱，從而導(dǎo)致燃燒或爆炸，生成強(qiáng)堿性的氫氧化鉀腐蝕性很強(qiáng)。反應(yīng)方程式如下：
氫化鉀在400℃時(shí)真空分解，反應(yīng)方程式如下：
氫化鉀受熱會(huì)放出有毒的氧化鉀煙霧。氫化鉀電解時(shí)，在陰極析出金屬，在陽(yáng)極產(chǎn)生氫氣。
應(yīng)用
有機(jī)合成領(lǐng)域
去質(zhì)子化反應(yīng)上的應(yīng)用
氫化鉀被廣泛應(yīng)用于合成界，主要用于各類(lèi)化合物的去質(zhì)子化反應(yīng)。羧基類(lèi)化合物在可以氫化鉀作用下生成烯醇陰離子。同時(shí)氫化鉀對(duì)羰基及類(lèi)化合物的去質(zhì)子化反應(yīng)還能促進(jìn)克萊森（酯）（Claisen）、Darzen反應(yīng)（darzens）、迪克曼（Dieckmann）等縮合反應(yīng)的進(jìn)行。例如：氫化鉀使含有α-氫的乙酸乙酯縮合得到乙酰乙酸乙酯。氫化鉀亦能將不可烯醇化的羰基化合物還原。例如，苯甲醛通過(guò)一系列反應(yīng)被還原為苯甲醇，進(jìn)一步反應(yīng)生成的主要產(chǎn)物為安息香縮合（Benzoin）。
除了基類(lèi)物質(zhì)的去質(zhì)子化，氫化鉀還能對(duì)含有氨基、醇等基團(tuán)的物質(zhì)進(jìn)行去質(zhì)子化反應(yīng)，生成各類(lèi)鉀鹽。最適合氫化鉀反應(yīng)的溶劑是醚類(lèi)，尤其是四氫呋喃（THF）和乙二醇二甲醚（Glyme）溶劑。氫化鉀能使伯胺和仲酰胺、苯胺和醇被快速金屬化。氫化鉀還能使二甲基亞砜被快速金屬化。氫化鉀在以18-冠醚-6作為溶劑進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，能使三苯甲烷、二苯基甲烷和二對(duì)甲苯基甲形成金屬鹽，即使二-(2,4-二甲苯基)甲烷也可在一定程度上成金屬鹽。
氫化鉀還用于制超強(qiáng)堿RNHK和ROK，制強(qiáng)還原劑三乙基硼氫化鉀[KBH(C2H5)]。
重排反應(yīng)上的應(yīng)用
氫化鉀早期的用途就是與二元胺反應(yīng)制備1,3-二氨基丙烷的鉀鹽(KAPA)。KAPA能夠把內(nèi)部乙炔瞬間地異構(gòu)化成末端乙炔。它能夠把二乙烯基硫轉(zhuǎn)變成乙炔體。而且，它也可以被用作烯烴類(lèi)的位置異構(gòu)化催化劑。
氫化鉀能夠加速各類(lèi)單鍵轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，其中最著名的就是陰離子Oxy-Cope重排。氫化鉀可用作脫掉醇的質(zhì)子，這種重排即陰離子oxy-Cope重排，如醇與氫化鉀作用得到烷氧基鉀，它的基態(tài)比醇有更高的能量，室溫或者稍微加熱即可發(fā)生重排。
除了Cope重排反應(yīng)外，氫化鉀還能參與到一些其他的重排，這些反應(yīng)因?yàn)榉N類(lèi)較多，產(chǎn)物復(fù)雜而難以進(jìn)行分類(lèi)，一般都是形成各類(lèi)復(fù)雜環(huán)狀物的反應(yīng)。氫化鉀為合成大環(huán)內(nèi)酯米爾倍霉素（Milbemycin）β3提供反應(yīng)環(huán)境，通過(guò)羥基與甲酯在氫化鉀存在下閉環(huán)。氫化鉀可用作炔鍵異構(gòu)化，一般是將含有中間炔鍵的化合物與鉀代-3-氨基丙胺（由氫化鉀和1,3-丙二胺反應(yīng)生成）反應(yīng)，使炔鍵移向末端，現(xiàn)已應(yīng)用炔鍵位移方法制備了棉紅鈴蟲(chóng)和梨小食心蟲(chóng)（Grapholitha molesta）等昆蟲(chóng)的性信息素。
工業(yè)領(lǐng)域
氫化鉀是強(qiáng)還原劑，廣泛用于冶金工業(yè)，如（Ta）粉的制備。氫化鉀可用作助熔氧化物，可以降低玻璃的熔化溫度和粘度，使玻璃熔液中的氣泡容易排除。它主要通過(guò)破壞玻璃骨架，使結(jié)構(gòu)疏松，從而達(dá)到助熔的目的。氫化鉀可用作堿性燃料電池的電解質(zhì)，堿性燃料電池（alkaline 燃料 cell，AFC）以石棉網(wǎng)作為電解質(zhì)的載體，高溫（約200 ℃）時(shí)采用含量較高的氫化鉀（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%）作電解質(zhì)，在較低溫度（<120℃）時(shí)用含量較低的氫化鉀（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%~50%）作電解質(zhì)。此外，氫化鉀可用作碳化硅/Si3N4陶瓷前驅(qū)體的合成中的催化劑。
其他
固體氫化鉀可用作化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)干燥劑，通過(guò)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而達(dá)到除去水之目的。
制備方法
合成法
將金屬鉀在惰性溶劑中充分?jǐn)嚢璺稚⑴c氫氣反應(yīng)制得氫化鉀，用溶劑洗滌、干燥，貯存于礦物油中得產(chǎn)品。
分子結(jié)構(gòu)
氫化鉀具有立方系晶體結(jié)構(gòu)，屬氯化鈉型晶格，即離子晶格（由陽(yáng)離子和陰離子交替地排列而成的晶格），氫處于負(fù)離子狀態(tài)。其晶格常數(shù)為0.5708 nm，K-H核間距為0.2856 nm，H-半徑為0.152 nm，晶格能計(jì)算值為169 kcal/摩爾，晶格能實(shí)驗(yàn)值為170.1 kcal/mol。
安全事宜
健康危害
對(duì)黏膜、上呼吸道、眼睛和皮膚有強(qiáng)烈的刺激性。吸入后，可因喉及支氣管的肌肉痙攣、炎癥、水腫，化學(xué)性肺炎、肺水腫而致死。接觸后引起燒灼感、咳嗽、喘證、喉炎、氣短、頭痛、惡心、嘔吐。
急救措施
皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用大量流動(dòng)清水沖洗，至少15分鐘。就醫(yī)。
眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動(dòng)清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入：誤服者用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
防護(hù)措施
嚴(yán)加密閉，提供充分的局部排風(fēng)和全面通風(fēng)。
呼吸系統(tǒng)防護(hù)：可能接觸毒物時(shí)，應(yīng)該佩戴頭罩型電動(dòng)送風(fēng)過(guò)濾式防塵呼吸器。必要時(shí)，建議佩戴自給式呼吸器。
眼睛防護(hù)：呼吸系統(tǒng)防護(hù)中已作防護(hù)。
手防護(hù)：戴橡膠手套。
其他防護(hù)：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。
儲(chǔ)存運(yùn)輸
儲(chǔ)存
貯存在礦物油或液體石蠟等不吸水分的物質(zhì)中，儲(chǔ)存于干燥清潔的倉(cāng)內(nèi)。相對(duì)濕度保持在75%以下。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽(yáng)光直射。在氮?dú)?/a>中操作處置。應(yīng)與氧化劑、酸類(lèi)分開(kāi)存放。平時(shí)需勤檢查，查倉(cāng)內(nèi)溫度，查混儲(chǔ)。
包裝方法為螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶（罐）外木板箱。
運(yùn)輸
搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。雨天不宜運(yùn)輸。
消防措施
氫化鉀遇水、酸或強(qiáng)氧化劑即劇烈反應(yīng)放出氫氣和大量的熱，從而導(dǎo)致燃燒或爆炸，生成強(qiáng)堿性的氫氧化鉀腐蝕性很強(qiáng)。其發(fā)生燃燒時(shí)需使用干粉或沙土滅火劑，禁止用水和泡沫、鹵代烴（如1211滅火劑）等滅火。
泄露應(yīng)急處理
隔離泄漏污染區(qū)，切斷火源。禁止向泄漏物直接噴水，更不要讓水進(jìn)入包裝容器內(nèi)。使用無(wú)火花工具收集逐漸加入干燥的2-丙醇內(nèi)，放置24h，經(jīng)稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋，減少飛散，然后收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。
參考資料 >
Potassium hydride | KH | CID 82127 - PubChem.National Center for Biotechnology Information (2022)..2023-05-16