Hispanopedia WikiEl clorato de potasio es un compuesto inorgánico con la fórmula molecular KClO₃ . En su forma pura, es un sólido blanco. Después del clorato de sodio , es el segundo clorato más común en uso industrial. Es un agente oxidante fuerte y su aplicación más importante se encuentra en los fósforos de seguridad . [ 6 ]
Producción
A escala industrial, el clorato de potasio se produce mediante la reacción de metátesis de sales entre el clorato de sodio y el cloruro de potasio :
- NaClO 3 + KCl → NaCl + KClO 3
La reacción se debe a la baja solubilidad del clorato de potasio en agua. El equilibrio de la reacción se desplaza hacia la derecha debido a la precipitación continua del producto ( Principio de Le Chatelier ). El precursor, el clorato de sodio, se produce industrialmente en grandes cantidades mediante la electrólisis del cloruro de sodio , la sal común de mesa. [ 6 ]
En ocasiones, también se utiliza la electrólisis directa de KCl en solución acuosa, en la que el cloro elemental formado en el ánodo reacciona con KOH in situ . La baja solubilidad del KClO₃ en agua hace que la sal se aísle fácilmente de la mezcla de reacción simplemente precipitando de la solución .
El clorato de potasio se puede producir en pequeñas cantidades por desproporción en una solución de hipoclorito de sodio seguida de una reacción de metátesis con cloruro de potasio: [ 7 ] [ 8 ]
- 3 NaOCl → 2 NaCl + NaClO 3
- KCl + NaClO 3 → NaCl + KClO 3
También se puede producir haciendo pasar gas cloro a través de una solución caliente de hidróxido de potasio : [ 9 ] [ 8 ]
- 3 Cl 2 + 6 KOH → KClO 3 + 5 KCl + 3 H 2 O
Usos
El clorato de potasio fue un ingrediente clave en las primeras cápsulas fulminantes (cebadores) de las armas de fuego . [ 10 ]
Otra aplicación del clorato de potasio es como oxidante en composiciones de humo como las que se utilizan en las granadas de humo . [ 11 ]
Usos y demostraciones en el laboratorio
El clorato de potasio se descompone fácilmente al calentarse en contacto con un catalizador , típicamente dióxido de manganeso(IV) ( MnO₂ ). [ 12 ] Por lo tanto, se puede colocar simplemente en un tubo de ensayo y calentarlo sobre un mechero. Si el tubo de ensayo está equipado con un tapón de un orificio y una manguera, se puede extraer el oxígeno caliente. La reacción es la siguiente:
- 2 KClO 3 (s) + MnO 2 (cat) → 3 O 2 (g) + 2 KCl(s)
Calentarlo en ausencia de un catalizador lo convierte en perclorato de potasio : [ 9 ]
- 4 KClO 3 → 3 KClO 4 + KCl
Al seguir calentando, el perclorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y oxígeno:
- KClO₄ → KCl + 2 O₂
Para que esta reacción se lleve a cabo de forma segura, se requieren reactivos de alta pureza y un control preciso de la temperatura. El clorato de potasio fundido es un oxidante extremadamente potente y reacciona espontáneamente con muchos materiales comunes, como el azúcar. Se han producido explosiones por salpicaduras de clorato líquido en los tubos de látex o PVC de los generadores de oxígeno, así como por el contacto entre el clorato y las grasas de sellado de hidrocarburos. Las impurezas presentes en el propio clorato de potasio también pueden causar problemas.
El clorato de potasio reacciona con el ácido sulfúrico para formar dióxido de cloro altamente reactivo , sulfato de potasio, oxígeno y agua: [ 13 ]
- 4 KClO 3 + 2 H 2 SO 4 → 2 K 2 SO 4 + 4 ClO 2 (g) + O 2 (g) + 2 H 2 O
El dióxido de cloro, combinado con oxígeno gaseoso (y cualquier clorato de potasio restante), es lo suficientemente reactivo como para encenderse espontáneamente si hay presente material combustible (azúcar, papel, etc.).
En las escuelas, se utiliza clorato de potasio fundido en demostraciones de caramelos que gritan , como los ositos de goma , los Haribo y los Trolli , donde los caramelos se dejan caer en la sal fundida. [ 14 ]
Agricultura
El clorato de potasio también se utiliza como pesticida . En Finlandia se vendía bajo el nombre comercial de Fegabit. [ 8 ]
El clorato de potasio se utiliza para forzar la floración del árbol de longan , lo que provoca que produzca frutos en climas más cálidos. [ 15 ] [ 16 ]
Uso ilícito
Los grupos militantes en Afganistán también utilizan ampliamente el clorato de potasio como componente clave en la producción de artefactos explosivos improvisados (AEI). Cuando se hicieron esfuerzos significativos para reducir la disponibilidad de fertilizante de nitrato de amonio en Afganistán, los fabricantes de AEI comenzaron a usar clorato de potasio como una alternativa barata y eficaz. En 2013, el 60 % de los AEI en Afganistán contenían clorato de potasio, lo que lo convirtió en el ingrediente más común en estos artefactos. [ 17 ] El clorato de potasio también fue el ingrediente principal del coche bomba utilizado en los atentados de Bali de 2002 , que causaron la muerte de 202 personas. [ 18 ]
Seguridad
El clorato de potasio es un oxidante muy potente. Reacciona vigorosamente y, en algunos casos, se inflama o explota espontáneamente al mezclarse con muchos materiales combustibles . Arde vigorosamente en combinación con prácticamente cualquier material combustible, incluso aquellos que normalmente son solo ligeramente inflamables (incluidos el polvo y la pelusa comunes). Las mezclas de clorato de potasio y un combustible pueden inflamarse al contacto con ácido sulfúrico. Las mezclas de clorato de potasio con lactosa, [ 19 ] azufre, [ 19 ] : 18–5 sulfuros como el sulfuro de antimonio(III) , [ 19 ] : 18–5 o fósforo son extremadamente sensibles a los golpes y la fricción.
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
- cloratos
- Compuestos de potasio
- Oxidantes pirotécnicos