Nhiệt Phân KClO3 - Những điều Cần Nắm Vững - TopLoigiai

Kali clorat là gì? Cấu tạo phân tử của KClO3

Kali clorat là gì?

Kali clorat là hợp chất hóa học chứa oxy của clo hay đây là muối của axit cloric, là một chất oxy hóa mạnh tác dụng được với nhiều phi kim và kim loại. Với công thức hóa học là KClO3. Kali clorat còn có tên gọi khác là Potassium chlorate hoặc Potcrate, chlorate kali, Kali chlorate, …

Cấu tạo phân tử của KClO3 là gì?

Tính chất vật lí của Kali clorat

- Ở dạng tinh thể có màu trắng hoặc không màu

- Tan nhiều trong nước nóng nhưng ít tan trong nước lạnh và không tan trong cồn tuyệt đối

- Khối lượng riêng: 2.32 g/cm3

- Điểm nóng chảy: 356 oC (629 K, 673 oF)

- Điểm sôi: 400 oC (673 K, 752 oF)

- Độ hòa tan trong nước: 3.13 g/100ml (ở 0 oC), 8.15 g/100ml (ở 25 oC), 53.51 g/100ml (ở 100 oC), 2930 g/100ml (330 oC)

Các phương trình phản ứng nhiệt phân của KClO3

• Như thế nào là phản ứng nhiệt phân?

Phản ứng nhiệt phân là phản ứng phân hủy xảy ra khi có sự xúc tác của nhiệt độ. Với nguyên lý đó là phân cắt các liên kết kém bền trong phân tử hợp chất vô cơ hay hữu cơ tác dụng bởi nhiệt độ. Kết quả sẽ cho bạn nhận được 2 hoặc 3 chất hoàn toàn mới so với chất ban đầu được nhiệt phân.

Các trường hợp nhiệt phân thường gặp như: nhiệt phân Hidroxit, nhiệt phân muối, nhiệt phân muối chứa oxi của clo, nhiệt phân muối sunfat, …

Trong bài viết hôm nay, chúng ta sẽ xét nhiệt phân của KClO3 – Đây chính là một trong những tính chất hóa học đặc trưng nổi bật của KClO3 hay còn gọi là phản ứng oxy hóa khử.

• Phản ứng nhiệt phân của KClO3 như thế nào?

Khi KClO3 nhiệt phân sẽ tạo khí O2 và muối kali clorua và dưới tác dụng của nhiệt độ khác nhau bạn sẽ có được những phương trình nhiệt phân và sản phẩm khác nhau như sau:

Ở nhiệt độ 400 độ C phương trình nhiệt phân KClO3 tạo ra muối kali peclorat và Kali Clorua như sau:

4KClO3 → 3KClO4 + KCl

Ở nhiệt độ NHỎ 500 độ C phương trình nhiệt phân KClO3 tạo ra Kali clorua và oxy nhưng dưới tác dụng của nhiệt độ và chất xúc tác là MnO2

2KClO3 → KCl + 3O2

Ở nhiệt độ 500 độ C (không có xúc tác của MnO2) phương trình nhiệt phân KClO3 hoàn toàn tạo ra Kali clorua và oxy

2KClO3 → 2KCl + 3O2

Như vậy, muối kali clorat KClO3 khi bị nhiệt phân huỷ sẽ sinh ra 2 muối kali là muối clorat có tính oxi hoá KClO4 và muối clorua KCl không có tính oxi hoá, nếu có thêm xúc tác MnO2, sẽ tạo thẳng ra muối KCl và O2.

Tương tự đối với các muối hipoclorit ClO-, muối clorit ClO2-…, ta có các phản ứng như sau:

2KClO → KClO2 + KCl

3KClO2 → 2KClO3 + KCl

4KClO3 → 3KClO4 + KCl

KClO4 → KCl + 2O2

Như vậy, để KCLO3 có thể nhiệt phân thì bắt buộc phải có nhiệt độ cao hoặc có thêm chất xúc tác là Mno2.

Điều chế Kali clorat

- Phương trình thứ nhất:

2KCl + Ca(ClO3)2 ⟶ 2KClO3 + CaCl2

Điều kiện: Nhiệt độ: 70 – 75 độ C

- Phương trình thứ hai:

KCl + NaClO3 ⟶ KClO3 + NaCl

Điều kiện: Không có

- Phương trình thứ ba:

H2O + KCl ⟶ H2 + KClO3

Điều kiện: Nhiệt độ: 70 độ C và Điện phân dung dịch không vách ngăn

Hiện tượng: Sủi bọt khí do hidro.

- Phương trình thứ tư:

Ba(ClO3)2 + 2KIO3 ⟶ 2KClO3 + Ba(IO3)2

Điều kiện: Không có

- Phương trình thứ năm:

3KClO ⟶ 3KCl + KClO3

Điều kiện: Nhiệt độ: 70 độ C

- Phương trình thứ sáu:

3Cl2 + 6KOH ⟶ 3H2O + 5KCl + KClO3

Điều kiện: Nhiệt độ

Cách thực hiện: Cho khí clo tác dụng với dung dịch KOH.

Ứng dụng của Kali clorat

- Được ứng dụng trong chế tạo thuốc nổ, pháo hoa, ngòi nô hay trong các hỗn hợp dễ cháy khác.

- Trong sản xuất diêm (chiếm 50 % ở đầu mỗi que diêm)

- Là một chất khử màu trong dệt nhuộm vải và chất chống oxy hóa

- Trong phòng thí nghiệm: dùng để điều chế oxi bằng phương pháp nhiệt phân có sự xúc tác của MnO2

- Trong nông nghiệp: sử dụng làm chất điều hòa cây trồng