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Clorato di potassio

  |   Chimica, Chimica Generale

Il clorato di potassio è un sale contenente potassio, cloro e ossigeno ed ha 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

1)

Il 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

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.

2)

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

3)

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.

Il clorato di potassio può reagire con acido solforico per dare acido clorico e solfato di potassio:

2 KClO3 + H2SO4 → 2 HClO3 + K2SO4

Il clorato di potassio 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.