Kaliumchlorid reagiert im salpetersaurem Milieu mit Sauerstoff?
Hallo,
Ich brauche Hilfe bei der folgenden Fragestellung. Kaliumchlorid reagiert im salpetersaurem Milieu mit Sauerstoff, dabei werden unter anderem Chlor und Wasser gebildet. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung inklusive Teilschritte!
Kann jemand diese Reaktionsgleichung aufschreiben?
4 Antworten
Die Reaktion zwischen Kaliumchlorid (KCl) und Sauerstoff (O2) in salpetersaurem Milieu führt zu der Bildung von Chlor (Cl2), Wasser (H2O) und Kaliumnitrat (KNO3).
Teilschritte:
Oxidation des Chlorids: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
Oxidation des Wassers zu Sauerstoff: 2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-
Reduktion des Nitrations zu Stickstoffmonoxid: 2HNO3 + 8H+ + 6e- -> 2NO + 4H2O
Reduktion des Sauerstoffs zu Wasser: O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O
Reaktionsgleichung:
2KCl + 4HNO3 + O2 → 2KNO3 + 2Cl2 + 2H2O
Ich will hier nicht motzen. Aber ich bin Chemiker mit einer langen Erfahrung. Daher habe ich intuitiv sofort den Impuls, dass dies nicht funktioniert, Die Alkalichloride sind so ziemlich die unterste Stufe bei der Energie der Verbindungen. Um Chlorid zum Chlor zu oxidieren braucht es schon recht rabiater Methoden. Wie gesagt, mein Bauchgefühl. Habe nun keine Böcke, dass über die Redoxpotentiale belegen, die ich erst recherchieren müsste.
Die Aussage ist teilweise richtig. Alkalichloride sind Verbindungen, die aus einem Alkalimetall und Chlor bestehen. Sie haben eine relativ geringe Bindungsenergie im Vergleich zu anderen Verbindungen, was bedeutet, dass sie leicht aufgespalten werden können. Jedoch ist es nicht korrekt zu sagen, dass es "recht rabiater Methoden" bedarf, um Chlorid zu Chlor zu oxidieren. Tatsächlich kann Chlorid zu Chlor auf verschiedene Arten oxidiert werden, einschließlich der Verwendung von Elektrizität, Oxidationsmitteln wie Wasserstoffperoxid oder Permanganat, oder durch Erhitzen mit starken Oxidationsmitteln wie Schwefelsäure oder Nitrat.
Sie haben eine relativ geringe Bindungsenergie im Vergleich zu anderen Verbindungen, was bedeutet, dass sie leicht aufgespalten werden können.
Eben nicht, sie sind recht stabil und man muss viel Energie aufwenden, um daraus etwas Energirreicherws zu machen. Google mal Bindungsenergien!
Oh jetzt weiß ich wo mein Fehler war danke für die Belehrung.
Die Aussage "Kaliumchlorid reagiert im salpetersauren Milieu mit Sauerstoff, dabei werden unter anderem Chlor und Wasser gebildet" ist nicht korrekt. Eine solche Reaktion findet nicht statt.
Wenn jedoch Kaliumchlorid in salpetersaurem Milieu gelöst wird, kann es durch das Nitrat-Ion (NO3-) oxidiert werden, das im salpetersauren Milieu vorhanden ist. Die Reaktion ist wie folgt:
2 KCl + 2 HNO3 → 2 KNO3 + Cl2↑ + H2O
Die Reaktionsgleichung inklusive Teilschritte lautet:
Oxidation des Chlorids:
2 Cl- → Cl2 + 2 e-
Reduktion des Nitrat-Ions:
2 HNO3 + 2 e- → 2 NO3- + H2O
Gesamtbilanzierung:
2 KCl + 2 HNO3 → 2 KNO3 + Cl2↑ + H2O
Hierbei entsteht Kaliumnitrat (KNO3) als Endprodukt.
Die angegebenen Reaktionsgleichungen sind überhaupt nicht bilanziert. Und die Reaktion von Salpetersäure zu Nitrat ist eine Säure-Base-Reaktion, keine Redoxreaktion.
Um da mal anzuknüpfen. Schau dir mal deine Gleichung zum Nitrat und die Gesamtgleichung an. Bei ersterer hast du links 10 H, rechts nur noch 8. Bei zweiterer ähnlich. Links sinds 2 Cl und 4 NO3, daraus werden rechts 4 Cl und 2 NO3.
Außerdem reduzierst du NO3 zu NO, das dann aber nie mehr vorkommt.
Wie Picus schon schreibt, klingt diese Reaktion irgendwie nicht sinnvoll. Salpetersäure ist zwar oxidierend, aber nicht stark genug als dass es dem Kaliumchlorid irgendwas anhaben könnte. Um etwas oxidieren zu können müsste das Standardpotential unter dem der Salpetersäure (~ 1 V) liegen. Das von Chlor liegt aber deutlich drüber und sogar noch über dem von O2. Da wird also kaum was passieren, außer dass du die Salzionen tauschst und KNO3 und HCl bekommst. Wenn du die ganze Suppe unter Strom setzt, dann entsteht vielleicht Cl2.
Man könnte natürlich eine Gleichung aus den gegebenen Edukten erfinden: 2 KCl + 2 HNO3 + 0,5 O2 -> Cl2 + H2O + 2 KNO3
Das geht zwar auf, aber wirklich Sinn macht das nicht. Nicht mal der Holleman-Wiberg kennt so eine Reaktion und im Internet findet sich nichts wirklich verlässliches.
Das einzige, was ich mir noch vorstellen könnte, wäre, dass du bei genügend hohen Temperaturen eine Reaktion erzwingen kannst. Da dürfte dann aber neben Chlor noch alles mögliche entstehen und dir vielleicht sogar Nitrosylchlorid um die Ohren fliegen.
In konzentrierter Salpetersäure sind folgende Reaktionen denkbar:
1. HNO3 + Cl- -> HCl + (NO3)-
2. HNO3 + 3 HCl -> NOCl + Cl2 +H2O
Sauerstoff wird für die Chlorbildung also nicht benötigt. Darauf hätte ich eigentlich gleich kommen müssen, mit der Mixtur (ohne Kalium) löst man ja Gold und Platin auf. Ich habe allerdings lieber H2O2 in konz Salzsäure verwendet um H[AuCl4]-Lösung herzustellen.
Das ist meiner Meinung nach völliger Unsinn. KCl ist genau wie NaCl oder CO2 ein toter Hund. Das sind Verbindungen mit minimalem Energieinhalt, die ohne mächtige Energiezufuhr kaum umgesetzt werden können. Ich bezweifle daher, dass das Chlorid in verdünnter wässriger Lösung durch Nitrat oxidiert werden kann. Aber lasse mic hauch gerne belehren.
Irgendwie will es mir scheinen, dass dies gefühlsmäßig nicht zutreffend ist. Ich habe zwar nicht alle Redoxpotentiale im Kopf, aber hier passt es irgendwie nicht nach meiner Erfahrung. Woher stammen denn diese seltsamen Ergebnisse?