Chloristan draselný

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Chloristan draselný
Potassium perchlorate 200g.jpg
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
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 ml
ethanol
0,012 g/100 ml
aceton
0,16 g/100 ml
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
Oxidující
Oxidující (O)
Zdraví škodlivý
Zdraví škodlivý (Xn)
R-věty R9 R22
S-věty (S2) S13 S22 S27
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
1
OX
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

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). [1] 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.[2] 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 požít jako hnojivo.[3] manganistan draselný KMnO4 je izotopický s KClO4. Dále je izostrukturní s chromanem barnatým BaCrO4, síranem olovnatým PbSO4, chromanem olovnatým PbCrO4 aj.[4] 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.[5]

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Chloristan draselný byl poprvé připraven (byl to vůbec první připravený chloristan) v letech 18161819 F. von Stadion reakcí taveniny chlorečnanu draselného s kyselinou sírovou, při které se uvolňoval plynný ClO2 a vznikal krystalický KClO4.[5]

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:

4 KClO3 = 3 KClO4 + KCl.[6],[4]

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.[7] Chloristan draselný lze také ještě připravit mírným pálením chloristanu sodného a chloridu draselného tímto podvojným rozkladem:

NaClO4 + KCl = KClO4 + NaCl.[8]

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.[4]

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 obsahje 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 %).[5]

V medicíně může být použit jako antithyreoidní substance pří léčbě hyperthyreoidismu (hyperfunkce štítné žlázy, většinou v kombinaci s dalšími léky).

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Chloristan draselný MSDS J.T. Baker
  2. Okáč, A., Analytická chemie kvalitativní
  3. Remy, H., Anorganická chemie I.
  4. a b c Muck, A., Základy strukturní anorganické chemie
  5. a b c Greenwood, Chemie prvků II, 1993
  6. Cotton, F. A., Wilkinson, G., Anorganická chemie, 1973
  7. Heslop, R. B., Jones, K., Anorganická chemie, 1982
  8. 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.