Clorato di potassio: preparazione, usi

Il clorato di potassio è un composto in cui il cloro ha numero di ossidazione + 5 e formula KClO3 . Si presenta sotto forma di cristalli monoclini bianchi, scarsamente solubili in acqua fredda ed è particolarmente usato nell’industria.

Viene usato come:

Preparazione del clorato di potassio

Si ottiene su scala industriale per reazione di scambio tra il cloruro di potassio e il clorato di calcio (processo Liebig).  Quest’ultimo composto viene ottenuto per clorurazione del latte di calce secondo la reazione:

6 Ca(OH)2 + 6 Cl2 → Ca(ClO3)2 + 5 CaCl2 + 6 H2O

clorato di potassio da Chimicamo
clorato di potassio

In tale reazione la sospensione acquosa di idrossido di calcio viene è in torri di clorurazione con una corrente di cloro gassoso. Il cloro assorbito forma dapprima ipoclorito di calcio alla temperatura di 40°C, poi nell’ultima torre operante a 70°C la soluzione di ipoclorito di calcio Ca(OCl)2  viene trasformata in clorato di calcio.

La soluzione contenente il 12-15% di clorato di calcio è miscelata con KCl polverizzato in lieve eccesso; per riscaldamento avviene la reazione:

Ca(ClO3)2 + 2 KCl → 2 KClO3 + CaCl2

Il clorato ottenuto è cristallizzato per raffreddamento della soluzione ed è recuperato per centrifugazione.

La produzione su scala ridotta del clorato di potassio può avvenire tramite una reazione di disproporzione di una soluzione di ipoclorito di sodio:

3 NaClO → 2 NaCl + NaClO3

Il clorato di sodio ottenuto viene fatto reagire con cloruro di potassio secondo la reazione di doppio scambio:

KCl + NaClO3 → NaCl + KClO3

Il clorato di potassio può essere ottenuto facendo passare il cloro gassoso in una soluzione di idrossido di potassio a caldo secondo la reazione:

3 Cl2 + 6 KOH → KClO3 + 5 KCl + 3 H2O

Usi

Il clorato di potassio fu largamente impiegato nelle armi da fuoco e, solo successivamente fu soppiantato dal perclorato di potassio.

Il clorato di potassio è usato per ottenere ossigeno su piccola scala: se riscaldato, infatti, in presenza di un catalizzatore quale il diossido di manganese MnO2, si decompone secondo la reazione:

2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2

In assenza di catalizzatore il clorato di potassio si decompone per riscaldamento dando il perclorato di potassio secondo la reazione di disproporzione:

4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl

Un ulteriore riscaldamento del perclorato di potassio porta alla formazione di cloruro di potassio e ossigeno gassoso:

KClO4 → KCl + 2 O2

Tali reazioni devono avvenire usando reagenti puri e temperatura controllata.

Può reagire con acido solforico per dare acido clorico e solfato di potassio:

2 KClO3 + H2SO4 → 2 HClO3 + K2SO4

Deve essere maneggiato con cura in quanto può bruciare o esplodere spontaneamente se a contatto con combustibili.

Miscelato a lattosio e colofonia è usato per l’ottenimento della fumata bianca  che annuncia la nomina del Papa.

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

Spettri atomici

Silicato di sodio

TI POTREBBE INTERESSARE

Resa percentuale in una reazione. Esercizi svolti e commentati

La resa percentuale di una reazione costituisce un modo per valutare l'economicità di una reazione industriale che può essere accantonata se è bassa. Si possono...

Bilanciamento redox in ambiente basico: esercizi svolti

Il bilanciamento di una reazione redox in ambiente basico  può avvenire con  il metodo delle semireazioni. Nel bilanciamento vanno eliminati di eventuali ioni spettatori...

Legge di Proust: esercizi svolti

La Legge delle proporzioni definite e costanti nota anche come Legge di Proust che è la più importante delle leggi ponderali della chimica ove...