Cloruro de potasio

Obtenido por primera vez por Claude Berthollet (de ahí el nombre de Berthollet o sal de Berthollet ) en 1786 al pasar cloro a través de una solución concentrada caliente de hidróxido de potasio :

{\mathsf {6KOH+3Cl_{2}\rightarrow KClO_{3}+5KCl+3H_{2}O))

Conseguir

La producción industrial de cloratos en general (y de clorato potásico en particular) se basa en la reacción de desproporción de los hipocloritos , obtenidos a su vez por la interacción del cloro con soluciones alcalinas :

{\mathsf {Cl_{2}+2OH^{-}\rightarrow ClO^{-}+Cl^{-}+H_{2}O))

{\mathsf {3ClO^{-}\rightarrow ClO_{3}^{-}+2Cl^{-}}}

El diseño tecnológico del proceso puede ser diferente: dado que el producto de mayor tonelaje es el hipoclorito de calcio (que forma parte de la lejía ), el proceso más común es la reacción de intercambio entre el clorato de calcio (que se obtiene del hipoclorito de calcio al calentarlo) y el cloruro de potasio . , que, debido a su solubilidad relativamente baja, cristaliza a partir de las aguas madres.

El clorato de potasio también se obtiene mediante el método de Berthollet modificado durante la electrólisis sin diafragma del cloruro de potasio, el cloro formado durante la electrólisis interactúa in situ (en el momento del aislamiento, "en el lugar") con hidróxido de potasio para formar hipoclorito de potasio, que además desproporcionado en clorato de potasio y el cloruro de potasio original. Cuando se utilizan ánodos de grafito, un método más conveniente es la electrólisis de cloruro de sodio para obtener clorato de sodio y la reacción de intercambio con cloruro de potasio. Esto hace posible eliminar el lodo del ánodo de la solución de clorato de sodio, que tiene una solubilidad mucho mayor que el clorato de potasio y, por lo tanto, es más conveniente para la filtración.

Propiedades químicas

A una temperatura de ~ 400 °C, se descompone con liberación de oxígeno con formación intermedia de perclorato de potasio :

{\mathsf {4KClO_{3}{\xrightarrow[{}]{400^{o}C}}3KClO_{4}+KCl}}

{\mathsf {KClO_{4}{\xrightarrow[{}]{550-620^{o}C}}KCl+2O_{2}\uparrow }}

En presencia de catalizadores ( MnO 2 , Fe 2 O 3 , CuO , etc.), la temperatura de descomposición se reduce significativamente (hasta ~ 200 °C).

{\mathsf {2KClO_{3}{\xrightarrow[{}]{150-300^{o}}}2KCl+3O_{2}\uparrow }}

Reacciona con sulfato de amonio en una solución hidroalcohólica para formar clorato de amonio :

{\displaystyle {\mathsf {(NH_{4})_{2}SO_{4}+2KClO_{3}\rightarrow 2NH_{4}ClO_{3}+K_{2}SO_{4))))

La reducción con ácido oxálico en un entorno de ácido sulfúrico conduce a dióxido de cloro [2] :

{\mathsf {2KClO_{3}+H_{2}C_{2}O_{4}\cdot 2H_{2}O+2H_{2}SO_{4}\rightarrow 2KHSO_{4}+2ClO_{2 }\flecha arriba +2CO_{2}\flecha arriba +4H_{2}O}}

Oxida los ácidos hidrohálicos (excepto el ácido fluorhídrico) a halógenos libres:

{\ce {6HI + KClO_3 -> KCl + 3l_2 + 3H_2O))

{\ce {6HBr + KClO_3 -> KCl + 3Br_2 + 3H_2O))

{\ce {6HCl + KClO_3 -> KCl + 3Cl_2 + 3H_2O))

Aplicación

Explosivos

Las mezclas de clorato de potasio con agentes reductores ( fósforo , azufre , aluminio , compuestos orgánicos ) son explosivas y sensibles a la fricción y al choque, la sensibilidad aumenta en presencia de bromatos y sales de amonio.

Debido a la alta sensibilidad de los compuestos con sal de Berthollet, prácticamente no se utilizan para la producción de explosivos industriales y militares.

A veces se usa en pirotecnia como fuente de cloro para composiciones de colores y llamas y en cargas de petardos (se produce una explosión cuando se tira de un hilo grueso a través de una composición pirotécnica), es parte de la sustancia combustible de la cabeza de una cerilla y es extremadamente rara vez como explosivos iniciadores (polvo de clorato - "salchicha", cordón detonante, composición de rejilla de granadas de mano Wehrmacht).

En medicina

Las soluciones de clorato de potasio se han utilizado durante algún tiempo como un antiséptico suave , una droga externa para hacer gárgaras.

Para obtener oxígeno

A principios del siglo XX se utilizaba para la producción de oxígeno en laboratorios, pero debido a su baja disponibilidad dejó de utilizarse.

Para obtener dióxido de cloro

La reacción de reducción de clorato de potasio con ácido oxálico con la adición de ácido sulfúrico se utiliza para obtener dióxido de cloro en el laboratorio:

{\mathsf {2KClO_{3}+H_{2}C_{2}O_{4}+H_{2}SO_{4}\rightarrow K_{2}SO_{4}+2ClO_{2}\uparrow +2CO_{2}\flecha arriba +2H_{2}O}}

El clorato de potasio puede reaccionar con ácido oxálico sin la presencia de ácido sulfúrico, pero esta reacción no es aplicable a la producción preparatoria de dióxido de cloro:

{\mathsf {2KClO_{3}+H_{2}C_{2}O_{4}\rightarrow K_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow +2ClO_{2}\uparrow +H_ {2}O}}

Toxicidad

Tóxico. La dosis letal de clorato de potasio es de 1 g/kg [3] .

Notas

↑ Bertoletova salt // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
↑ M. Baudler, G. Brouwer, F. Guber et al.. Guía de síntesis inorgánica : en 6 volúmenes . - M. : Mir, 1985. - T. 2. - S. 348. - 362 p. (Ruso)
↑ Nuevo libro de referencia de un químico y tecnólogo. sustancias radioactivas. Sustancias nocivas. Normas higiénicas / Consejo editorial: Moskvin A.V. y otros - San Petersburgo. : ANO NPO "Profesional", 2004. - 1142 p.

Literatura

Vukolov, S. P. , Mendeleev D. I .,. Sales de cloro // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.