Chloristan draselný
Chloristan draselný | |
---|---|
Obecné | |
Systematický název | Chloristan draselný |
Latinský název | Kalii perchloras |
Anglický název | Potassium perchlorate |
Německý název | Kaliumperchlorat |
Sumární vzorec | K ClO4 |
Vzhled | bezbarvé nebo bílé krystaly či prášek |
Identifikace | |
Registrační číslo CAS | 7778-74-7 |
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 231-912-9 |
Indexové číslo | 017-008-00-5 |
Vlastnosti | |
Molární hmotnost | 138,549 g/mol |
Teplota tání | 610 °C |
Teplota změny krystalové modifikace | 299,5 °C (β → α) |
Hustota | 2,52 g/cm3 (20 °C) |
Index lomu | nDa= 1,471 7 (20 °C) nDb= 1,472 4 (20 °C) nDc= 1,475 9 (20 °C) |
Rozpustnost ve vodě | 0,76 g/100 g (0 °C) 1,06 g/100 g (10 °C) 1,8 g/100 g (20 °C) 2,5 g/100 g (25 °C) 4,8 g/100 g (40 °C) 5,4 g/100 g (50 °C) 7,23 g/100 g (60 °C) 12,3 g/100 g (70 °C) 22,95 g/100 g (100 °C) |
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech | methanol 0,105 g/100 g ethanol 0,012 g/100 g aceton 0,16 g/100 g |
Měrná magnetická susceptibilita | −4,29×10−6 cm3g−1 |
Struktura | |
Krystalová struktura | krychlová (α) kosočtverečná (β) |
Hrana krystalové mřížky | α-modifikace a= 750 pm β-modifikace a= 883,4 pm b= 565,0 pm c= 724,0 pm |
Termodynamické vlastnosti | |
Standardní slučovací entalpie ΔHf° | −433,5 kJ/mol |
Entalpie rozpouštění ΔHrozp | 383 J/g (18 °C) |
Standardní molární entropie S° | 151,0 JK−1mol−1 |
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° | −300,4 kJ/mol |
Izobarické měrné teplo cp | 0,811 JK−1g−1 |
Bezpečnost | |
[1] Nebezpečí[1] | |
R-věty | R9 R22 |
S-věty | (S2) S13 S22 S27 |
NFPA 704 | 0
1
1
OX
|
Některá data mohou pocházet z datové položky. |
Chloristan draselný je látka s chemickým vzorcem KClO4.
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]Jde o za běžných podmínek bezbarvou krystalickou látku a silné oxidační činidlo. Má nejmenší rozpustnost ve vodě ze všech chloristanů, jen 1,5 g na 100 g ve vodě při teplotě 25 °C. [2] Na základě toho lze využít vznik KClO4 jako důkazové reakce pro ionty draslíku. Tato reakce má ovšem poměrně nízkou citlivost. K zpřesnění stanovení lze využít toho, že rozpustnost chloristanu draselného je možné snížit přidáním alkoholu.[3] Chloristan draselný se v přírodě vyskytuje v malých množstvích v surovém chilském ledku. Protože je silným rostlinným jedem, musí se odstranit, má-li se ledek použít jako hnojivo.[4] Chloristan draselný je izomorfní s manganistanem draselným KMnO4; dále je izostrukturní s chromanem barnatým BaCrO4, síranem olovnatým PbSO4, chromanem olovnatým PbCrO4 aj.[5] Vodné roztoky chloristanů mají při normální teplotě pouze mírné oxidační účinky, avšak při zvýšené teplotě se stávají živě až bouřlivě reagujícími oxidačními činidly. Při manipulaci s těmito sloučeninami musí být zachovávána značná opatrnost a zvláště je potřeba dbát na to, aby nedošlo ke styku se snadno oxidujícími organickými i anorganickými látkami, které mohou způsobit až explozivně probíhající reakci.[6]
Výroba
[editovat | editovat zdroj]Chloristan draselný byl poprvé připraven (byl to vůbec první připravený chloristan) v letech 1816 až 1819 F. von Stadion reakcí taveniny chlorečnanu draselného s kyselinou sírovou, při které se uvolňoval plynný ClO2 a vznikal krystalický KClO4.[6]
Disproporcionace chlorečnanu na chloristan a chlorid je termodynamicky velmi výhodná, ovšem tato reakce v roztoku probíhá jen velmi zvolna a nemůže být využita jako preparativní metoda. Zahříváme-li opatrně pevný chlorečnan draselný, disproporcionuje takto:[7][5]
4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl
U této reakce je potřeba zdůraznit, že KClO4 taje při 368 °C, při teplotě 400 °C už ovšem probíhá rozklad chloristanu draselného na chlorid draselný a kyslík. Nicméně, nejběžněji se chloristany připravují elektrolytickou oxidací chlorečnanů. Chlazený roztok chlorečnanu draselného se elektrolyticky oxiduje při velké proudové hustotě. Reakční směs obsahuje vedle kýženého chloristanu i trochu nezragovaného chlorečnanu. K jeho odstranění se používá frakční krystalizace, viz nízká rozpustnost KClO4. V ostatních případech chlorečnanů (např. sodný) se používá kyselina chlorovodíková, s níž chloristany nereagují.[8] Chloristan draselný lze také ještě připravit mírným pálením chloristanu sodného a chloridu draselného tímto podvojným rozkladem:[9]
NaClO4 + KCl → KClO4 + NaCl
Reakce
[editovat | editovat zdroj]Grafit reaguje se suspenzí KClO4 ve směsi koncentrované kyseliny dusičné HNO3 a kyseliny sírové H2SO4 na citrónově žlutý oxid grafitu proměnlivého složení a struktury empirického vzorce C6Ox(OH)y (kde x odpovídá 1,0 - 1,7 a y 2,25 - 1,7). Z KClO4 lze připravit kyselinu chloristou dle reakce
KClO4 + H2SO4 → KHSO4 + HClO4
a pak opatrným zahříváním reakční směsi za sníženého tlaku oddestilovat.[5]
Použití
[editovat | editovat zdroj]Patří mezi nejpoužívanějších oxidovadla v ohňostrojích a rozbuškách, ale je používán i ve střelivech, zápalných prášcích a v prskavkách. K vytvoření bílých záblesků a zvukových efektů hromu se používá směs KClO4 se sírou a hliníkem; směs používaná ke světelným efektům při divadelních představeních a koncertech rockové hudby obsahuje KClO4 a hořčík. Pravděpodobně nejobtížnějším problémem pro pyrotechniky je jasně modré zbarvení světelných efektů; toto zbarvení se získá nízkoteplotní emisí (teplota pod 1 200 °C) CuCl v oblasti 420 až 460 nm. Z důvodu malé tepelné stálosti chlorečnanu a chloristanu měďnatého se jasně modré zbarvení světelného efektu získá zapálením směsi obsahující 38 % KClO4, 29 % chloristanu amonného a 14 % uhličitanu měďnatého doplněnou červenou gumou (14 %) a dextrinem (5 %).[6]
V medicíně může být použit jako antithyreoidní substance pří léčbě hyperthyreoidismu (hyperfunkce štítné žlázy, většinou v kombinaci s dalšími léky).
Reference
[editovat | editovat zdroj]- Obrázky, zvuky či videa k tématu chloristan draselný na Wikimedia Commons
- ↑ a b Potassium perchlorate. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Chloristan draselný MSDS Archivováno 6. 1. 2010 na Wayback Machine. J.T. Baker
- ↑ Okáč, A., Analytická chemie kvalitativní
- ↑ Remy, H., Anorganická chemie I.
- ↑ a b c Muck, A., Základy strukturní anorganické chemie
- ↑ a b c Greenwood, Chemie prvků II, 1993
- ↑ Cotton, F. A., Wilkinson, G., Anorganická chemie, 1973
- ↑ Heslop, R. B., Jones, K., Anorganická chemie, 1982
- ↑ Votoček, E, Anorganická chemie, 1945
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- Obrázky, zvuky či videa k tématu chloristan draselný na Wikimedia Commons