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Kaliumperchlorat
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel von Kaliumperchlorat
Allgemeines
Molekularformel	KClO4
IUPAC-Name	Kaliumperchlorat
Molmasse	138,55 G/Maulwurf
LÄCHELN	[O-]Cl(=O)(=O)=O.[K]
CAS-Nummer	7778-74-7
PubChem	516900
Beschreibung	Farblose Kristalle oder weißes Pulver
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
Achtung
H-Sätze	H271 - H302
EUH-Sätze	Nein
P-Sätze	P220
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand	Fest
Farbe	Weiß
Dichte	2,52 g/cm³
Schmelzpunkt	(zersetzt) ​​> 400 °C
Löslichkeit im Wasser	18 g/l
schlecht löslich in	Wasser
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Kaliumperchlorat (KClO₄) ist der Kaliumsalz von Perchlorsäure. Die Substanz erscheint als weiße Flocken Kristalle und wie ein weißer kristallinPulver.

Synthese

Kaliumperchlorat kann hergestellt werden durch Elektrolyse einer Lösung von Kaliumchlorid. Während der Elektrolyse jedoch Kaliumhypochlorit und Kaliumchlorat wenn Vermittler gebildet und Reinigungsschritte sind erforderlich, um das reine Produkt zu erhalten. Die Anwesenheit von Kaliumchlorat erhöht das Risiko von Explosionen. Reines Kaliumperchlorat kann bis zu seinem Schmelzpunkt erhitzt werden, aber das Vorhandensein organischer Verunreinigungen macht dies zu einer gefährlichen Sache. Der Umgang oder die Zubereitung dieser Verbindung erfordert Expertenwissen, da Unfälle und Explosionen durchaus möglich sind.

Während der Elektrolyse ist ein höherer Stromspannung für die Chloratsynthese benötigt. Was genau ist enthalten Elektrolyse von einem Alkalichloridsalz zu einem Perchloratsalz ist noch nicht vollständig bekannt. Die folgende Theorie ist die plausibelste. An der Anode kommt Oxidation von Chloridionen zu Chlorgas:

${displaystyle {ce {2Cl- -> Cl2 2e-}}}$

Zum Kathode tritt ein die Ermäßigung vom Wasser zu Hydroxidionen und Wasserstoffgas auf:

${displaystyle {ce {2H2O 2e- -> 2OH-H2}}}$

Es folgt eine Reaktion zwischen dem Hydroxid-Ion und Chlorgas, wobei die Hypochlorit-Anion wird gebildet:

${displaystyle {ce{2OH-Cl2 -> 2ClO-H2}}}$

Dann wird das Hypochlorit-Anion zum oxidiert Chlorat-Anion. Diese Reaktion sollte stattfinden in saures Milieu, aber die Lösung wird Basic durch das gebildete Hydroxid-Anion. Deshalb muss Chlorwasserstoff (bei diesem Vorgang entsteht giftiges Chlorgas) hinzugefügt werden. Die Temperatur muss mindestens 40 °C betragen, damit diese Reaktion stattfindet.

${displaystyle {ce {5ClO-4H -> ClO3-2Cl2 2H2O}}}$

Im letzten Schritt wird das Chloratanion in das Perchloratanion umgewandelt. Dazu muss eine höhere Temperatur und eine höhere Spannung vorhanden sein (6 bis 7V).

${displaystyle {ce {ClO3- 2OH- -> ClO4-H2O 2e-}}}$

Eigenschaften

Kaliumperchlorat hat eine antithyreose Wirkung: Es hemmt die Aufnahme in die Schilddrüse. Kaliumperchlorat ist ein starkes Oxidationsmittel. Es antwortet mit Reduzierstücke, verursachend Sauerstoffgas ist freigegeben und es Perchlorat-Anionreduziert wird zu Chlorid:

${displaystyle {ce{KClO4 -> KCl2O2}}}$

Kaliumperchlorat ist an sich stabil, kann sich aber in Mischung mit einem Reduktionsmittel bei starker Erhitzung (vorausgesetzt, dass die Zündtemperatur des zu reduzierenden Stoffes erreicht ist), aber weniger durch Reibung entzünden. Bei hohen Temperaturen reagiert der Stoff stark mit vielen organische Verbindungen wenn Papier-, Holz, Leder, Kohlenwasserstoffe und auch mit Metallpulvern (wie Aluminium und Eisen). Bei Raumtemperatur ist Kaliumperchlorat jedoch viel weniger reaktiv und diese Eigenschaft macht die Verwendung von Kaliumperchlorat in der Pyrotechnik relativ sicher, insbesondere im Vergleich zur Verwendung von Kaliumchlorat.

Anwendungen

Da Kaliumperchlorat ein starkes Oxidationsmittel ist, wird es in vielen Arten verwendet pyrotechnisch Mischungen (sassen) benutzt. Der Stoff wird auch als flammenfärbendes Element verwendet; wenn das verwendete Kaliumperchlorat sehr rein und praktisch frei von Natrium, es wird dunkelviolett bis rot.

Der Stoff ist chemisch ähnlich zu Kaliumchlorat, das häufiger von Amateuren in der Pyrotechnik verwendet wird, weil es einfacher zu bekommen und billiger ist. Mischungen von Kaliumchlorat, die Schwefel kann sich spontan zersetzen, eine Eigenschaft, für die Perchlorat kaum empfindlich ist. Außerdem sind Mischungen mit Kaliumperchlorat deutlich unempfindlicher gegenüber Schlag- oder Reibbewegungen.

Externe Links

•  Internationale Chemikaliensicherheitskarte von Kaliumperchlorat
• (und) Sicherheitsdatenblatt von Kaliumperchlorat
• (und) Daten von Kaliumperchlorat in der GESTIS-Stoffdatenbank des Deutschen Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (WENN EIN) (JavaScript erforderlich)