Бертолетова соль: химические свойства, получение и применение

Введение

Изучая по химии кислород, вы дошли до раздела "Получение кислорода в лаборатории путем разложения неорганических веществ". "Разложение воды, марганцовки, перекиси водорода, оксидов тяжелых и нитратов активных металлов... так, вроде бы все понятно. Получение кислорода из бертолетовой соли? Это еще что за зверь?!" - стандартный ход мыслей каждого учащегося, просматривающего этот параграф в учебнике. В школе бертолетову соль не учат, так что приходится наводить справки о ней самостоятельно. Сегодня в этой статье я попытаюсь как можно подробнее ответить на вопрос о том, что такое бертолетова соль.

Происхождение названия

Сначала поговорим о ее названии. Соль - это отдельный класс неорганических веществ, в химической формуле которых такая схема расположения элементов: Ме-n- кисл.ост., где Ме - металл, кисл.ост - кислотный остаток, n - число атомов (может не присутствовать, если валентность металла и кислотного остатка одинакова). Кислотный остаток берут из какой-либо неорганической кислоты. Химическая формула этой соли - KClO₃. Металл, который в ней присутствует, - калий, значит, она является калиевой. Источник остатка ClO₃ - хлорноватая кислота HClO₃. Итого, бертолетова соль является калиевой солью хлорноватой кислоты. Также ее еще называют хлоратом калия, а прилагательное "бертолетова" к ней приписывают из-за имени ее первооткрывателя.

История открытия

Впервые была получена в 1786 году французским химиком Клодом Бертолле. Он пропустил хлор сквозь горячий концентрированный раствор гидроксида калия (фото).

Бертолетова соль: получение

Получение хлоратов промышленным способом (в том числе и бертолетовой соли) основывается на реакции диспропорционирования гипохлоритов, которые получаются при взаимодействии хлора с растворами щелочей. Оформление процесса может быть разным: из-за того что самый многотоннажный продукт - гипохлорит кальция, из которого состоит хлорная известь, наиболее распространенным процессом является осуществление реакции обмена между хлоратом кальция (он получается при нагревании гипохлорита кальция) и хлоридом калия (он кристаллизуется из маточного раствора). Еще хлорат калия можно получить благодаря модифицированному методу Бертолле бездиафрагменным электролизом хлорида калия. Образующиеся хлор и гидроксид калия тут же взаимодействуют. Продутом их реакции является гипохлорит калия, который далее диспропорционирует на исходный хлорид калия и хлорат калия.

Химические свойства

Если температура нагревания достигает 400 ^оС, происходит разложение бертолетовой соли, при котором выделяется кислород и промежуточно образуется перхлорат калия. С катализаторами (оксид марганца (4), оксид железа (3), оксид меди и т.п.) температура, при которой происходит этот процесс, становится гораздо меньшей. Бертолетова соль и сульфат аммония могут реагировать в водно-спиртовом растворе и образовывать при этом хлорат аммония.

Применение

Смеси восстановителей (фосфора, серы, органических соединений) и хлората калия являются взрывчатыми и чувствительными к ударам и трению (фото выше). Чувствительность увеличивается, если присутствуют броматы и соли аммония. Из-за высокой чувствительности составы, в которых присутствует бертолетова соль, почти не применяются в производстве военных и промышленных взрывчатых веществ. Иногда ее используют в пиротехнике в качестве источника хлора для составов с цветным пламенем.

Также она содержится в спичечных головках и очень редко может являться инициирующим взрывчатым веществом (хлоратный порох детонировал шнур и был терочным составом ручных гранат вермахта). Да и в СССР хлорат калия входит в состав запала коктейля Молотова, приготовленного по особой рецептуре. Растворы бертолетовой соли раньше иногда использовались как слабый антисептик, наружное лекарственное средство для полоскания горла. В начале ХХ века бертолетову соль использовали для получения кислорода в лаборатории. Однако по причине высокой опасности ее перестали применять. Также при помощи нее в лабораторных условиях получают диоксид хлора (проводят реакцию восстановления хлората калия щавелевой и добавляют серную кислоту).

Заключение

Теперь вы знаете про бертолетову соль всё. Она может быть как полезной, так и чрезвычайно опасной для человека. Если вы имеете дома спички, то каждый день наблюдаете одну из отраслей применения бертолетовой соли в быту.