CHLORATE DE POTASSIUM

Synonyms:
POTASSIUM CHLORATE; 3811-04-9; Fekabit; Potcrate; Kaliumchlorat; Anforstan; Berthollet salt; Salt of tarter; Berthollet's salt; Chlorate of potash; Chloric acid, potassium salt; Potassium oxymuriate; Oxymuriate of potash; Chlorate of potassium; Potash chlorate (DOT); Chlorate de potassium [French], HSDB 1110; Potassio (clorato di) [Italian]; Potassium (chlorate de) [French]; EINECS 223-289-7; Potassium chlorate, 99%, extra pure; Potassium chlorate, 99+%, ACS reagent; Potassium chlorate(V); Postassium Chlorate; Potasyum clorat; Potassyum clorat; Potasyum klorat; Potasyum klorate; chlorate de potassium; chlorat de potassium; POTASYUM KLORAT; POTASSIUM CHLORATE; POTASSIUM CHLORAT; POTASSİUM CHLORATE; POTASSİUM CHLORAT; Potassium chlorate(V);  Potcrate; Chlorate de potassium; OXYMURIATE DE POTASSIUM; POTASSIUM (CHLORATE DE); POTASSIUM, CHLORATE DE; BERTHOLLET SALT; BERTHOLLET'S SALT; CHLORATE OF POTASH; CHLORIC ACID, POTASSIUM SALT; OXYMURIATE OF POTASH; Potassium chlorate; POTASSIUM OXYMURIATE

CHLORATE DE POTASSIUM

Numero CAS
3811-04-9
Propriétés
Formule chimique KClO3
Masse molaire 122,55 g mol − 1
Apparence cristaux blancs ou poudre
Densité 2,32 g / cm3
Point de fusion 356 ° C (673 ° F; 629 K)
Le point d'ébullition 400 ° C (752 ° F; 673 K) se décompose [1]
Solubilité dans l'eau 3,13 g / 100 mL (0 ° C)

Le chlorate de potassium est un composé chimique de formule KClO3. Lorsqu'il est pur, c'est une substance blanche cristalline. C'est le chlorate le plus commun dans l'industrie. Il est notamment utilisé :

Comme agent oxydant
Comme désinfectant
Dans les explosifs et les feux d'artifice

Le chlorate de potassium est un composé contenant du potassium, du chlore et de l'oxygène, de formule moléculaire KClO3. Dans sa forme pure, c'est une substance cristalline blanche. C'est le chlorate le plus couramment utilisé dans l'industrie. C'est utilisé,

comme agent oxydant,
pour préparer de l'oxygène,
comme désinfectant,
dans les matchs de sécurité,
dans les explosifs et les feux d'artifice,
en culture, forçant le stade de floraison de l'arbre longane, l'amenant à produire des fruits dans des climats plus chauds. [6]

Chlorate de potassium
Image illustrative de l’article Chlorate de potassium
Image illustrative de l’article Chlorate de potassium
Bécher rempli de cristaux de chlorate de potassium.
Identification
Nom UICPA    Chlorate de potassium
No CAS    3811-04-9
No ECHA    100.021.173
No CE    223-289-7
SMILES    
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InChI    
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Apparence    cristaux incolores ou poudre blanche1.
Propriétés chimiques
Formule brute    KClO3
Masse molaire2    122,55 ± 0,003 g/mol
Cl 28,93 %, K 31,9 %, O 39,17 %,
Propriétés physiques
T° fusion    368 °C1
T° ébullition    Se décompose au-dessous du point d'ébullition à 400 °C1
Solubilité    dans l'eau : 73 g·l-11
Masse volumique    2,3 g·cm-31

Utilisation et sources d'émission
Agent oxydant, fabrication d'explosifs

Production
À l'échelle industrielle, le chlorate de potassium est produit par le procédé Liebig: passage du chlore dans de l'hydroxyde de calcium chaud, puis ajout de chlorure de potassium: [7]

6 Ca (OH) 2 + 6 Cl2 → Ca (ClO3) 2 + 5 CaCl2 + 6 H2O
Ca (ClO3) 2 + 2 KCl → 2 KClO3 + CaCl2
L'électrolyse du KCl en solution aqueuse est également parfois utilisée, dans laquelle le chlore élémentaire formé à l'anode réagit avec le KOH in situ. La faible solubilité du KClO3 dans l'eau amène le sel à s'isoler convenablement du mélange réactionnel en précipitant simplement hors de la solution.

Le chlorate de potassium peut être produit en petites quantités par disproportionation dans une solution d'hypochlorite de sodium suivie d'une réaction de métathèse avec du chlorure de potassium: [8]

3 NaOCl (aq) → 2 NaCl (s) + NaClO3 (aq)
KCl (aq) + NaClO3 (aq) → NaCl (aq) + KClO3 (s)
Il peut également être produit en faisant passer du chlore gazeux dans une solution chaude de potasse caustique: [9]

3 Cl2 (g) + 6 KOH (aq) → KClO3 (aq) + 5 KCl (aq) + 3 H2O (l)
Les usages

Sucre brûlant du chlorate de potassium
Le chlorate de potassium était un ingrédient clé des premières coiffes à percussion (amorces) d'armes à feu. Elle se poursuit dans cette application, lorsqu'elle n'est pas supplantée par le perchlorate de potassium.

Les propulseurs à base de chlorate sont plus efficaces que la poudre à canon traditionnelle et sont moins susceptibles d'être endommagés par l'eau. Cependant, ils peuvent être extrêmement instables en présence de soufre ou de phosphore et sont beaucoup plus chers. Les propulseurs chlorés ne doivent être utilisés que dans les équipements conçus pour eux; le non-respect de cette précaution est une source fréquente d'accidents. Le chlorate de potassium, souvent en combinaison avec le fulminate d'argent, est utilisé dans les faiseurs de bruit astucieux connus sous le nom de "crackers", "snappers", "pop-its" ou "bang-snaps", un type populaire de feux d'artifice de fantaisie.

Une autre application du chlorate de potassium est comme oxydant dans une composition de fumée telle que celle utilisée dans les grenades fumigènes. Depuis 2005, une cartouche contenant du chlorate de potassium mélangé à du lactose et de la colophane est utilisée pour générer la fumée blanche signalant l'élection du nouveau pape par un conclave papal. [10]

Le chlorate de potassium est souvent utilisé dans les laboratoires des lycées et des collèges pour générer de l'oxygène gazeux. Le chlorate de potassium se décompose facilement s'il est chauffé au contact d'un catalyseur, généralement le dioxyde de manganèse (IV) (MnO2). Ainsi, il peut être simplement placé dans un tube à essai et chauffé sur un brûleur. Si le tube à essai est équipé d'un bouchon à un trou et d'un tuyau, de l'oxygène chaud peut être aspiré. La réaction est la suivante:

2 KClO3 (s) → 3 O2 (g) + 2 KCl (s)
Le chauffer en l'absence de catalyseur le convertit en perchlorate de potassium: [9]

4 KClO3 → 3 KClO4 + KCl
Avec un chauffage supplémentaire, le perchlorate de potassium se décompose en chlorure de potassium et en oxygène:

KClO4 → KCl + 2 O2
La performance sûre de cette réaction nécessite des réactifs très purs et un contrôle minutieux de la température. Le chlorate de potassium fondu est un oxydant extrêmement puissant et réagit spontanément avec de nombreuses matières courantes telles que le sucre. Des explosions sont dues à des éclaboussures de chlorates liquides dans les tubes en latex ou en PVC des générateurs d'oxygène, ainsi qu'à un contact entre les chlorates et les graisses d'étanchéité hydrocarbonées. Les impuretés dans le chlorate de potassium lui-même peuvent également causer des problèmes. Lorsque vous travaillez avec un nouveau lot de chlorate de potassium, il est conseillé de prélever un petit échantillon (~ 1 gramme) et de le chauffer fortement sur une plaque de verre ouverte. La contamination peut faire exploser cette petite quantité, indiquant que le chlorate doit être jeté.

Le chlorate de potassium est utilisé dans les générateurs chimiques d'oxygène (également appelés bougies au chlorate ou bougies à oxygène), utilisés comme systèmes d'alimentation en oxygène, par ex. aéronefs, stations spatiales et sous-marins, et a été responsable d'au moins un accident d'avion. Un incendie sur la station spatiale Mir a également été attribué à cette substance. La décomposition du chlorate de potassium a également été utilisée pour fournir l'oxygène aux feux de la rampe.

Le chlorate de potassium est également utilisé comme pesticide. En Finlande, il a été vendu sous le nom commercial Fegabit.

Le chlorate de potassium peut réagir avec l'acide sulfurique pour former une solution hautement réactive d'acide chlorique et de sulfate de potassium:

2 KClO3 + H2SO4 → 2 HClO3 + K2SO4

La solution ainsi produite est suffisamment réactive pour s'enflammer spontanément en cas de présence de matière combustible (sucre, papier, etc.).

Dans les écoles, le chlorate de potassium fondu est utilisé dans la démonstration de bonbons à la gelée hurlante dramatique, à l'ours gommeux, au Haribo et au Trolli où le bonbon est déposé dans le sel fondu.

Dans les laboratoires de chimie, il est utilisé pour oxyder le HCl et libérer de petites quantités de chlore gazeux.

Les insurgés en Afghanistan utilisent également largement le chlorate de potassium comme élément clé dans la production d'engins explosifs improvisés. Lorsqu'un effort important a été fait pour réduire la disponibilité d'engrais à base de nitrate d'ammonium en Afghanistan, les fabricants d'EEI ont commencé à utiliser le chlorate de potassium comme alternative bon marché et efficace. En 2013, 60% des EEI en Afghanistan utilisaient du chlorate de potassium, ce qui en faisait l'ingrédient le plus couramment utilisé dans les EEI. [11] Le chlorate de potassium était également le principal ingrédient de la voiture piégée utilisée lors des attentats de Bali en 2002 qui ont tué 202 personnes.

sécurité
Le chlorate de potassium doit être manipulé avec précaution. Il réagit vigoureusement et, dans certains cas, s'enflamme ou explose spontanément lorsqu'il est mélangé à de nombreux matériaux combustibles. Il brûle vigoureusement en combinaison avec pratiquement tous les matériaux combustibles, même ceux qui ne sont normalement que légèrement inflammables (y compris la poussière et les peluches ordinaires). Les mélanges de chlorate de potassium et d'un carburant peuvent s'enflammer au contact de l'acide sulfurique, il faut donc l'éloigner de ce réactif. Le soufre doit être évité dans les compositions pyrotechniques contenant du chlorate de potassium, car ces mélanges sont sujets à une déflagration spontanée. La plupart du soufre contient des traces d'acides contenant du soufre, et ceux-ci peuvent provoquer une inflammation spontanée - «Fleurs de soufre» ou «soufre sublimé», malgré la pureté globale élevée, contient des quantités importantes d'acides de soufre. En outre, les mélanges de chlorate de potassium avec tout composé ayant des propriétés favorisant l'inflammation (ex. Sulfure d'antimoine (III)) sont très dangereux à préparer, car ils sont extrêmement sensibles aux chocs.

Poids moléculaire du chlorate de potassium 122,55 g / mol calculé par PubChem 2.1 (PubChem release 2019.06.18)
Nombre de donneurs de liaisons hydrogènes de chlorate de potassium 0 calculé par Cactvs 3.4.6.11 (PubChem release 2019.06.18)
Nombre d'accepteurs de liaison hydrogène de chlorate de potassium 3 calculé par Cactvs 3.4.6.11 (PubChem release 2019.06.18)
Nombre de liaisons rotatives du chlorate de potassium 0 calculé par Cactvs 3.4.6.11 (PubChem release 2019.06.18)
Masse exacte de chlorate de potassium 121,917303 g / mol calculée par PubChem 2.1 (PubChem release 2019.06.18)
Masse monoisotopique de chlorate de potassium 121,917303 g / mol calculée par PubChem 2.1 (PubChem release 2019.06.18)
Surface polaire topologique du chlorate de potassium 57,2 Ų calculée par Cactvs 3.4.6.11 (PubChem release 2019.06.18)
Nombre d'atomes lourds de chlorate de potassium 5 calculé par PubChem
Charge formelle de chlorate de potassium 0 calculée par PubChem
Complexité du chlorate de potassium 49,8 calculée par Cactvs 3.4.6.11 (PubChem release 2019.06.18)
Nombre d'atomes isotopiques du chlorate de potassium 0 calculé par PubChem
Nombre défini de stéréocentre atomique de chlorate de potassium 0 calculé par PubChem
Nombre de stéréocentre atomique indéfini de chlorate de potassium 0 calculé par PubChem
Nombre défini de stéréocentre de liaisons de chlorate de potassium 0 calculé par PubChem
Nombre de stéréocentre de liaisons indéfini de chlorate de potassium 0 calculé par PubChem
Nombre d'unités lié par covalence de chlorate de potassium 2 calculé par PubChem
Le composé de chlorate de potassium est canonisé Oui

Description physique
Le chlorate de potassium se présente sous la forme d'un solide cristallin blanc. Forme un mélange très inflammable avec des matériaux combustibles. Le mélange peut être explosif si le matériau combustible est très finement divisé. Le mélange peut s'enflammer par friction. Le contact avec de l'acide sulfurique fort peut provoquer des incendies ou des explosions. Peut se décomposer spontanément et s'enflammer lorsqu'il est mélangé avec des sels d'ammonium. Peut exploser en cas d'exposition prolongée à la chaleur ou au feu. Utilisé pour fabriquer des allumettes, du papier, des explosifs et de nombreuses autres utilisations.

Le chlorate de potassium, solution aqueuse se présente sous la forme d'un liquide incolore. Plus dense que l'eau. Le contact peut irriter la peau, les yeux et les muqueuses. Peut être toxique par ingestion. Utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques. Allume les matières organiques au contact

Information produit

Numéro CAS des informations produit 3811-04-9
Numéro index CE des informations produit 017-004-00-3
Numéro CE d'information produit 223-289-7
Catégorie d'information sur le produit ACS, Reag. Ph Eur
Formule de Hill des informations sur le produit ClKO₃
Formule chimique des informations sur le produit KClO₃
Masse molaire des informations sur le produit 122,55 g / mol
Code SH de l'information produit 2829 19 00 3811-04-9

Puisqu'il s'agit d'un oxydant puissant, le KClO3 doit être empêché d'entrer en contact avec la matière organique; les matériaux inorganiques réduits tels que le soufre élémentaire, le phosphore; et l'iode; et acides concentrés.

L'utilisation de KClO3 dans les allumettes remonte à 1826, lorsque le chimiste anglais John Walker l'a combiné avec du sulfure d'antimoine (III), de la gomme et de l'amidon. Lorsqu'il est formé en allumettes, le mélange s'enflamme parfois (mais pas toujours) lorsqu'il est frappé sur du papier de verre. Plus tard, le phosphore blanc a remplacé le sulfure d'antimoine pour rendre les allumettes plus fiables. Finalement, le phosphore blanc toxique a été remplacé par l'allotrope rouge.

Les allumettes de sécurité modernes ne contiennent pas de phosphore; mais le phosphore rouge est intégré dans les surfaces rugueuses des boîtes d'allumettes. En frappant, le phosphore s'enflamme, libérant de l'oxygène du KClO3 de l'allumette, qui à son tour enflamme les substances combustibles (par exemple, le soufre) dans la tête d'allumette.