Интересные факты о степени окисления хлора в KClO3

Хлорат калия (KClO3) - удивительное вещество, которое широко используется в промышленности и медицине. Но мало кто знает, что в его молекуле скрываются любопытные особенности степеней окисления химических элементов. Давайте разберемся!

Строение молекулы KClO3

Хлорат калия имеет молекулярную формулу KClO3. Его молярная масса составляет 122,55 г/моль. Это вещество хорошо растворимо в воде, не образует кристаллогидратов и разлагается под действием концентрированных кислот.

Молекула KClO3 состоит из атомов калия, хлора и кислорода. Рассмотрим степени окисления этих элементов подробнее.

Определение степеней окисления элементов

Степень окисления показывает, в каком количестве атом отдает или принимает электроны при образовании химических связей.

Для калия степень окисления всегда равна +1, что соответствует его положению в периодической системе элементов.

Кислород в составе KClO3 входит в кислотный остаток ClO3-. Следовательно, его степень окисления равна -2.

Чтобы найти степень окисления хлора, воспользуемся методом уравнения электронейтральности:

(+1) + x + 3*(-2) = 0
1 + x - 6 = 0 x - 5 = 0

Получаем, что степень окисления хлора равна +7.

Итак, степени окисления элементов в KClO3 следующие:

K +1
Cl +7
O -2

Это важная информация, которая определяет свойства данного вещества.

Промышленное производство KClO3

Промышленное получение хлората калия основано на реакции диспропорционирования гипохлоритов. Сначала получают гипохлорит кальция, входящий в состав хлорной извести. Затем проводят реакцию обмена между хлоратом кальция и хлоридом калия.

Также KClO3 можно получить методом электролиза раствора хлорида калия или натрия. Это позволяет очистить полученный раствор от примесей.

Взрывоопасные свойства KClO3

Хлорат калия в смесях с восстановителями, такими как фосфор, сера, алюминий, является взрывоопасным веществом. Такие составы чувствительны к трению и ударам.

Из-за высокой чувствительности хлоратные взрывчатые вещества почти не используются в промышленности. Иногда их можно встретить в пиротехнике.

Применение в медицине

Раньше водные растворы KClO3 применялись как антисептики и полоскания для горла. Однако сейчас от использования хлората калия в медицине отказались из-за его токсичности.

Лабораторные методы

Хлорат калия может использоваться в лаборатории для синтеза кислорода и диоксида хлора. Например, при взаимодействии с щавелевой кислотой в присутствии H2SO4.

KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 -> ClO2 + CO2 + K2SO4 + H2O

Токсичность

Хлорат калия является токсичным веществом. Его смертельная доза для человека составляет 1 г на 1 кг массы тела.

При работе с KClO3 необходимо соблюдать меры предосторожности и использовать средства защиты. К ним относятся:

Защитная одежда, перчатки, очки/маска;
Вытяжные шкафы при работе с порошками;
Герметичная упаковка вещества;
Заземление оборудования.

Симптомы отравления

При попадании KClO3 внутрь появляются такие симптомы как тошнота, рвота, боли в животе. Возможно воспаление и кровотечение слизистой желудочно-кишечного тракта.

При вдыхании пыли хлората калия наблюдается раздражение дыхательных путей, кашель, одышка.

Первая помощь

Если произошло отравление KClO3, в первую очередь нужно вывести пострадавшего из загрязненной зоны на свежий воздух. При попадании вещества внутрь - промыть желудок водой.

Также необходимо срочно вызвать скорую медицинскую помощь! Врачи помогут провести дезинтоксикационную терапию и предотвратить дальнейшее поражение органов.

Хранение

Хлорат калия должен храниться в плотно закрытой таре, в сухом проветриваемом помещении при комнатной температуре. Необходимо исключить попадание на вещество прямых солнечных лучей и влаги.

KClO3 нельзя хранить рядом с легковоспламеняющимися и горючими материалами, а также веществами, с которыми он может взаимодействовать с выделением тепла и газов.

Транспортировка

При транспортировке KClO3 также нужно исключить контакт с открытым огнем и нагревание. Упаковки с веществом должны быть плотно закрыты и закреплены для предотвращения падений и разливов.

Утилизация

Отходы хлората калия подлежат обязательному сбору и утилизации. Небольшие количества растворяют в воде, после чего нейтрализуют раствором щелочи.

Большие количества KClO3 можно утилизировать методом контролируемого сжигания на специализированных полигонах. При этом образуются менее токсичные соединения хлора и калия.

Замена на более безопасные альтернативы

Из-за высокой токсичности и взрывоопасности хлорат калия по возможности заменяют на менее опасные вещества. Например, в качестве окислителя в пиротехнике можно использовать нитраты или перхлораты.

Безопасная работа

Несмотря на риски, в некоторых областях применение KClO3 неизбежно. Чтобы свести опасность к минимуму, необходимо строго придерживаться правил безопасности: