Уравнение получения хлора из бертолетовой соли. Какой состав у бертолетовой соли

Научное название бертолетовой соли - хлорат калия. Это вещество имеет формулу KClO3. Впервые хлорат калия получил французский химик Клод Луи Бертолле в 1786 году. Бертолле решил пропускать хлор в нагретый раствор щелочи . Когда раствор остыл - на дно колбы выпали кристаллы хлората калия.

Хлорат калия

Бертолетова соль представляет собой бесцветные кристаллы, которые разлагаются при нагревании. Сначала хлорат калия разлагается на перхлорат и хлорид калия, а при более сильном нагревании перхлорат калия разлагается на хлорид калия и кислород.

Примечательно, что добавление к бертолетовой соли катализаторов (оксиды марганца, меди, железа) в несколько раз снижает температуру ее разложения.

Применение бертолетовой соли

Еще один промышленный способ получения бертолетовой соли состоит в электролизе водных растворов хлорида калия. На электродах сначала образуется смесь гидроксида калия и хлора, затем из них образуется гипохлорит калия, из которого, в конце концов и получается бертолетова соль.

Клод Бертолле

Изобретатель хлората калия Клод Бертолле был врачом и аптекарем. В свободное от работы время он занимался химическими опытами. Клод достиг больших научных успехов - в 1794 году его сделали профессором двух высших парижских школ.

Бертолле стал первым химиком, которому удалось установить состав аммиака, сероводорода , болотного газа и синильной кислоты. Он придумал гремучее серебро и процесс хлорного отбеливания.

Позже Бертолле занимался вопросами национальной обороны и служил советником у Наполеона. По окончании службы Клод основал научный кружок, в который вошли такие известные французские ученые, как Гей-Люссак, Лаплас и Гумбольдт.

(бертолетова соль), КС1О 3 , бесцв. кристаллы. Растворим в воде. Сильный окислитель. Применяют в спичечном произ-ве и пиротехнике. Ядовит.

Хлорат калия - неорганическое соединение с химической формулой KClO 3 .

Описание: Хлорат калия - один из наиболее распостраненных распостраненных в пиротехнике окислителей. Причина популярности этой соли в коммерческой пиротехнике - ее дешевизна и легкая доступность. Хлорат калия стали использовать в феерверках более столетия назад.

Опасности: Хлорат калия ядовит, в случае если вы работаете с мелким порошком необходимо использовать респиратор. Составы на хлоратах более чувствительны чем составы на нитратах и перхлоратах, работая с ними следует соблюдать осторожность. Хлораты несовместимы с серой и сульфидами а так же с фосфором, возможно самовоспламенение и сильные взрывы. Более детальную информацию можно найти на странице посвещенной безопасности.

Источники: Хлорат калия может быть получен обменом хлорида калия с хлоратом натрия, который может быть получен электролизом.

Физические свойства

Калийная соль хлорноватой кислоты НСlO3. Используется как окислитель во многих пиротехнических составах. Представляет собой прозрачные кристаллы пластинчатой формы, реже бесцветные моноклинные призмы. При быстрой кристаллизации насыщенного раствора выпадают мелкие игольчатые кристаллы. Структурная формула представлена тремя атомами кислорода, связанными с атомом хлора ковалентной связью и атомом калия, связь которого с хлором имеет ионный характер.

Имеет следующий процентный состав: калий - 31,92% , хлор - 28,92%, кислород - 39,16% . Плотность кристалла - 2,344 г/см3, гравиметрическая плотность (порошок) - 2,1 - 2,25 г/см3. Молярная масса - 122,55 г/моль. Не гигроскопичен. Растворимость в воде: 0°C - 33 г/л, 10°C - 52 г/л, 20°C - 73 г/л, 25°C - 86 г/л, 30°C - 101 г/л, 40°C - 139 г/л, 60°C - 238 г/л, 80°C -376 г/л, 100°C - 562 г/л. Температура плавления чистого вещества - 356 °C. Температура разложения сильно зависит от наличия примесей и для чистого вещества составляет между 395 и 420°C. Примеси таких веществ как перекись марганца, окись меди, окись железа (Fe2O3), окись кремния (песок), окись хрома, хлорид калия сильно снижают температуру разложения хлората калия, тем самым повышая чувствительность составов. Тип примесей так же влияет на состав продуктов разложения (при нагреве без топлива):
4KClO3 - 3KClO4 + KCl , при дальнейшем нагреве - KClO4 - KCl + 2O2; либо -
2KClO3 - 2KCl = 3O2
Интересен так же тот факт, что разложение хлората калия имеет экзотермический характер (с выделением тепла), а разложение перхлората калия - эндотермический (с поглощением тепла). Это объясняется тем, что при окислении хлората в перхлорат (присоединение четвертого атома кислорода) идет процесс с выделением энергии. По этой причине не смотря на то, что у хлората меньше кислорода, чем у перхлората (39,16 против 46,2) составы на хлорате более энергичны (и более опасны) чем на перхлорате.
Впервые хлорат калия был получен в 1786 г. французским химиком Клодом Бертолле. Метод получения заключался в пропускании хлора через раствор гидроксида калия с выпадением кристаллов хлората. Он же случайно обнаружил и взрывчатые свойства хлората - когда растирал его в ступке, где на стенках осталась сера от предыдущих экспериментов. Современные методы получения заключаются либо в термическом разложении гипохлоритов, либо методом электролиза растворов хлоридов. Чаще всего гипохлорита натрия и хлорида натрия в виду хорошей растворимости солей натрия, с последующей реакцией обмена с хлоридом калия.
Работа с хлоратом калия требует осторожности. Данный химикат ядовит. Смертельная доза составляет от 2 до 30 г при попадании внутрь организма. Это обусловлено как наличием иона калия, так и иона хлората. Та же хлорат действует раздражающе на слизистые ротовой и носовой полостей, а так же на кожу. Поэтому работать необходимо в респираторе и перчатках. Признаки отравления - рвота, боли в желудке, поносы, темный цвет мочи, расстройство дыхания, головная боль, сердечная слабость, судороги, синюха лица и губ. Первое действие при отравлении: промывание желудка, рвотные, слабительные, мочегонные, кроме кислого и углекислого питья. Немедленно обратится к врачу.

Еще более опасным фактором в работе с бертолетовой солью является ее взрывоопасность в смесях с горючими веществами, а так же с нитратами. Не допускается смешивание сухих составов, особенно с активными горючими - серой, фосфором, сульфидом сурьмы, алюминием, магнием, и др. Так же нужно помнить о чувствительности составов, в которых применяется пылеобразные горючие, например сажа или даже древесная мука. При работе нужно так же избегать действия сильных кислот, при попадании которых на чистый хлорат протекает реакция с выделением окислов хлора в основном ClO2, который может произвольно взрываться уже при температуре в 60 °C. Он же поджигает горючее в смеси на основе хлората. Известен так называемый состав Кибальчича - смесь бертолетовой соли с сахаром, которая моментально воспламеняется при попадании серной кислоты. Не допускается контакт хлората со щелочными металлами, который заканчивается взрывом. Так же не следует использовать в составах смесь хлората с перманганатом калия (KMnO4 - марганцовка), такие составы крайне неустойчивы и сильно чувствительны к механическим нагрузкам. При работе с бертолетовой солью всегда нужно продумывать порядок смешивания компонентов - по возможности ее лучше вводить в последнюю очередь, тщательно перемешав остальные компоненты и увлажнив смесь этиловым спиртом. После работы все инструменты тщательно вымыть, в помещении провести влажную уборку.

Хлорат калия или, как еще называют это вещество, бертолетова соль - полупрозрачные кристаллы белого цвета, которые используют для изготовления военных и промышленных взрывчатых веществ, а также пиротехники. Сам по себе порошок безопасен, но если смешать его с органикой, например, просто с сахарной пудрой, то получим взрывоопасное вещество.

Вещь, которая имеет в составе эту соль, возможно, находится у вас дома: головка спичек как раз-таки состоит в большей части из бертолетовой соли. Кстати, некоторое время существовало мнение, что хлорат калия является очень хорошим антисептиком и его можно было применять для орошения горла. Однако вещество это достаточно токсично, смертельная доза для человека составляет 1 грамм на килограмм массы тела. Также был и еще один способ использования бертолетовой соли: с помощью нее химики-экспериментаторы пытались получить кислород. Но использовать эту соль для опытов из-за взрывоопасности небезопасно, поэтому ученые начали искать другой способ получения кислорода.

Открытие бертолетовой соли

Французский химик, доктор медицины Клод Луи Бертолле, стал первооткрывателем хлората калия, поэтому белые кристаллы до сих пор носят фамилию этого ученого. В конце XVI­II века Клод Луи начал работать над созданием соли: он пропустил хлор (Cl₂) через горячий раствор гидроксида калия (KOH), тем самым получил вещество с формулой KClO₃ или хлорат калия.

Получение хлората калия в промышленности

Сейчас распространенным способом получения хлоратов является реакция диспропорционирования гипохлоритов, которая возникает при взаимодействии хлора с щелочами. Но нельзя описать единый процесс изготовления бертолетовой соли, ибо на современных предприятиях применяется разное оборудование, следовательно, каждый открывает для себя подходящий способ получения данного вещества. Но наиболее распространенный способ - реакция обмена между хлоратом кальция и хлоридом калия.

Еще один популярный способ - получение бертолетовой соли при помощи электролиза хлорида калия. Можно сказать, что это подобный процесс тому, который описывал в своих трудах Бертолле.

Смесь Армстронга

Интересная и опасная взрывчатая смесь готовится на основе бертолетовой соли и красного фосфора. Химики для опытов смешивают эти два порошка только мягкой кистью на специальном стекле, потому что даже от простого трения может возникнуть взрывоопасная реакция. Если ударить по небольшому количеству смеси Армстронга молотком, результат будет просто ошеломительный: возникнет небольшой взрыв с громким хлопком и искрами. Данную смесь часто используют для изготовления пиротехники.

Получение бертолетовой соли самостоятельно

Некоторых любителей химии интересует вопрос, можно ли сделать хлорат калия дома. На самом деле сделать это просто, рассмотрим данный процесс. Однако помните, что нельзя смешивать бертолетову соль с любыми порошками в закрытом помещении, так как это небезопасно! Чтобы узнать, какие «пиротехнические» эксперименты можно безопасно провести дома, нажмите .

Для эксперимента может понадобиться:

· много спичек (20 коробков);

· железная чашка;

· плоскогубцы;

· катушка ниток и ножницы;

· перчатки;

· линейка;

· карандаш;

· лист бумаги.

Чтобы получить нужный порошок хлората калия, необходимо выпарить его из спичек. Спичечная головка состоит из бертолетовой соли, красного фосфора и серы. Для начала дробим плоскогубцами спичечные головки над листом бумаги, в результате у нас получится много порошка. Затем подготавливаем квадратики из бумаги. В каждый квадрат положите «начинку» - приготовленный порошок. Плотно завязываем нитками квадратики, чтобы получились маленькие «мешочки», которые следует проварить в воде 40-45 минут. Но соблюдайте одно условие: не доводите воду до кипения. Затем осторожно соскребите порошок, который выпарился и остался на краях кастрюли. Конечно, это не чистая бертолетова соль, но все равно использовать ее дома опасно. Все химические опыты с взрывоопасными веществами необходимо проводить на улице вдали от деревьев и под присмотром опытного человека.