KClo3 là gì? Đặc điểm, tính chất và ứng dụng của KClO3

Kali clorat KClO3 là gì? Là câu hỏi quan tâm của rất nhiều người, đặc biệt là những ai đang nghiên cứu và học tập bộ môn hóa học. Để giúp các bạn giải đáp thắc mắc này cùng những vấn đề liên quan tới KClO3 – Kali clorat, dành ít phút theo dõi ngay bài viết sau đây của Trang tài liệu nhé!

KClo3 là gì?

khái niệm: KClO3  là một hợp chất vô cơ, đây là muối của axit cloric hay còn gọi với lên Kali clorat. Là một trong những hợp chất oxy hóa mạnh; tác dụng được với nhiều kim loại và phi kim khác như: cacbon( C) , photpho(P), lưu huỳnh(S), magie (Mg) …..

Tính chất của KClo3

Tính chất Vật lý

– Đặc điểm nhận biết: KClO3 tồn tại ở dạng muối bột hoặc tinh thể kết tinh; là chất rắn có màu trắng hoặc không màu. Cấu trúc tinh thể muối kali clorat tồn tại ở dạng đơn nghiêng.

– Khả năng hòa tan: Hòa tan trong dung dịch glycerol; tan nhiều trong nước nóng;  ít tan trong nước lạnh, dung dịch acetone, amoniac; không tan trong môi trường cồn. Cụ thể kali clorat có độ hòa tan trong nước là: 3.13g/100ml – 8.15g/100ml – 53.51g/100ml- 2930g/100ml ứng với các mốc nhiệt độ là 0℃ – 25℃ – 100℃ – 330℃.  

– Khả năng độc hại: Kali Clorat được xếp vào danh sách các loại hóa chất dễ nguy hiểm. Theo kết quả nghiên cứu thì chỉ với 2-3g KClO3 uống vào có thể gây ra ngộ độc nặng, thậm chí tử vong. 

– Khối lượng riêng KClO3 là 2.32g/cm3 ; khối lượng mol là 122.5492g/mol.

– Điểm nóng chảy(nhiệt độ để chất rắn kali clorat chuyển sang dạng lỏng) là 356 ℃ hoặc 629 độ K tương đương 673 °F.

– Điểm sôi (Nhiệt độ bão hòa với nhiệt năng cao nhất mà chất kali clorat dạng lỏng bốc hơi và giữ ở trạng thái hơi ở áp suất khí quyển) là 400 °C  tương đương với 673 K và 752 °F.

– Nhiệt dung riêng (nhiệt độ cần thiết để nhiệt độ của hợp chất KClO3 tăng lên 1°C trong quá trình truyền nhiệt) là 100.25J/mol·K

Tính chất hoá học

Như chúng tôi đã giới thiệu qua ở phần trên thì Kali clorat là một trong những hợp chất có tính oxy hóa mạnh. Tác dụng được với nhiều kim loại, phi kim xảy ra phản ứng tạo muối như: C (cacbon), P (photpho), Al (nhôm), S(lưu huỳnh), Mg(Magie)…. Cùng xem phương trình phản ứng cụ thể của hợp chất này với từng kim loại, phi kim phổ biến như sau:

2KClO3 + 3S → 2KCl + 3SO2

KClO3 + 3Mg →  KCl + 3MgO

5KClO3 + 6P → 5KCl + 3P2O5

2Al + KClO3 → Al2O3 + KCl

3C + 2KClO3→2KCl + 3CO2

2Fe + KClO3 → Fe2O3 + KCl

Ngoài ra hợp chất này có thể gây ra hiện tượng sau: hỗn hợp của kali clorua với đường – lưu huỳnh và bột nhôm sẽ nổi khi tác dụng đập mạnh

+> KClO3  nhiệt phân tạo ra muối clorua

Phản ứng nhiệt phân của kali clorua là quá trình phân hủy bằng nhiệt. Quá trình phân hủy hóa học được tạo ra bởi nhiệt năng. Phản ứng thu nhiệt lớn đạt tới nhiệt độ đủ để phá vỡ các liên kết hóa học của hợp chất KClO3.  Phương trình nhiệt phân KClO3 kali clorua xảy ra tại 2 mốc nhiệt độ phổ biến như sau:

– Ở nhiệt độ 400℃ hợp chất bị phân hủy thành muối kali peclorat và kali clorua. Phương trình hóa học

4KClO3 → 3KClO4 + KCl

– Ở nhiệt độ 500℃ hợp chất bị phân hủy thành muối kali clorua và oxy. Phản ứng này hoàn toàn có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn nếu sử dụng MnO2 làm chất xúc tác. Phương trình hóa học:

2KClO3 → 2KCl + 3O2↑

Như vậy có thể kết luận 1 điều rằng để hợp chất KClO3 chỉ nhiệt phân được khi ở nhiệt độ cao hoặc có chất xúc tác của MnO2. 

Phương trình nhiệt phân KClo3

Trong phòng thí nghiệm, phản ứng nhiệt phân muối được thực hiện dễ dàng theo phương trình hóa học sau:

KClO3 → KCl + O2

Tùy vào lượng nhiệt được cung cấp mà sản phẩm của quá trình nhiệt phân sẽ khác nhau. Cụ thể là nếu nhiệt lượng được cung cấp lên tới 400 ℃, phản ứng sẽ tạo thành 2 muối là Kali perchlorat và Kali Clorua

4KClO3 → 3KClO4 + KCl

Nếu tăng nhiệt độ phản ứng lên 500 ℃ thì sản phẩm sẽ là khí Oxi và muối Kali Clorua.

2KClO3 → 2KCl + 3O2

Tuy nhiên, trong điều kiện phòng thí nghiệm thì khó có thể tạo ra một lượng nhiệt cao đến như vậy. Do đó, để phản ứng nhiệt phân KClO3 tạo ra được oxy dù không cấp đủ lượng nhiệt 500 ℃ thì chúng ta sẽ cần phải thêm chất xúc tác và cụ thể ở đây là Mangan dioxide MnO2.

Ngoài Kali Clorat thì các muối hipoclorit ClO-, muối clorit ClO2- cũng có phương trình nhiệt phân như sau:

2KClO → KClO2 + KCl

3KClO2 → 2KClO3 + KCl

4KClO3 → 3KClO4 + KCl

Sau tất cả các phản ứng thì muối thu được cuối cùng là Kali perchlorat KClO4 và muối này sẽ chỉ bị nhiệt phân ở nhiệt độ ~550 – 620°C để tạo thành muối KCl và O2.

KClO4 → KCl + 2O2

Ứng dụng KClo3 trong cuộc sống

Hợp chất được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và nông nghiệp. Đề cập đến một ứng dụng cụ thể, ví dụ:

1. Trong công nghiệp

kclo3 có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất vật liệu nổ

– Dùng làm nguyên liệu sản xuất thuốc nổ; pháo hoa; các loại dây cháy và một số loại hỗn hợp cháy được. Đặc biệt là ngành công nghiệp tên lửa đẩy.

– Dùng làm nguyên liệu để làm diêm. Hợp chất ở cuối trò chơi là hỗn hợp của kali clorua và các chất khác, trong đó có tới 50% kclo3.

– Được sử dụng trong phòng thí nghiệm làm nguyên liệu để sản xuất oxy. Sử dụng xúc tác nhiệt phân các hợp chất oxit mangan.

– Dùng làm chất khử màu trong ngành dệt in nhuộm; điều hòa chống oxy hóa

– Ứng dụng trong lĩnh vực y học, nhiếp ảnh; phân tích thuốc thử thí nghiệm.

2. trong nông nghiệp

Sử dụng kclo3 trong nông nghiệp để kích thích cây ra hoa đậu quả

Được sử dụng làm chất điều hòa thực vật, cụ thể: chất kích thích ra hoa, đậu trái cây ăn quả; bón kích thích nảy mầm cho cây trồng…