Kaliumperiodat

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Kaliumperiodat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Periodate (genauer das Kaliumsalz der Metaperiodsäure). Es ist ein weißer, kristalliner Feststoff, der sich in Wasser relativ schlecht löst.

Gewinnung und Darstellung

Zur Darstellung im Labor verwendet man Kaliumiodat, das mithilfe von Kaliumperoxodisulfat im Alkalischen (zweckmäßigerweise in Kalilauge, KOH) oxidiert wird:

<math>\mathrm{IO_{3}^{-} + S_{2}O_{8}^{2-} + 2 \ OH^- \longrightarrow IO_4^- + 2 \ SO_4^{2-} + H_2O}</math>

Die Reaktion wird in siedender Lösung durchgeführt. Danach kann das Salz mittels Neutralisation mit halbkonzentrierter Salpetersäure ausgefällt, mit Eiswasser gewaschen und abfiltriert werden. Eine andere Möglichkeit ist das Einleiten von Chlor in alkalische Kaliumiodatlösung.<ref>G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 325.</ref><ref name="Rammelsberg" />:

<math>\mathrm{KIO_3 + 2 \ KOH + Cl_2 \longrightarrow KIO_4 + 2 \ KCl + H_2O}</math>

Eigenschaften

Kaliumperiodat ist ein starkes Oxidationsmittel. So wird eine wässrige Lösung von Kaliumiodid von Kaliumperiodat zum elementaren Iod oxidiert, Mangan(II)-Salze werden zu Permanganaten oxidiert.<ref name="Housecroft" />

<math>\mathrm{KIO_4 + 2\ KI + H_2O \longrightarrow KIO_3 + I_2 + 2 KOH}</math>

Seine Kristalle sind isomorph mit Kaliumperchlorat. Beim Auflösen in Kalilauge entsteht Kaliumdiperiodat<ref name="Rammelsberg">C. Rammelsberg: "Ueber die Ueberjodsäure und ihre Salze" in Ber. d. dt. chem. Ges. 1868, A1, S. 70ff. Volltext</ref>, das mit Salpetersäure wieder zum einfachen Kaliumperiodat rückgeführt werden kann.<ref name="Housecroft">C. E. Housecroft, A. G. Sharpe: "Inorganic chemistry", Verlag Pearson Education, 2005, ISBN 978-0-13-039913-7. S. 487 (Vorlage:Google Buch)</ref><ref name="Brehler">B. Brehler, H. Jacobi, H. Siebert: "Kristallstruktur und Schwingungsspektrum von K4J2O9" in Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 1968, 362(5-6), S. 301–311. Vorlage:Doi</ref>

<math>\mathrm{2\ KIO_4 + 2\ KOH \longrightarrow K_4I_2O_9 + H_2O}</math>

<math>\mathrm{K_4I_2O_9 + 2\ HNO_3 \longrightarrow 2KIO_4 + 2KNO_3 + H_2O}</math>

Kaliumorthoperiodat K₂H₃IO₆, das durch Oxidation von Kaliumiodat mit Natriumhypochlorit entsteht<ref name="Housecroft" />, gibt bei 100 °C Wasser ab und geht in Kaliumdiperiodat über.<ref name="Nikitina">N. I. Nikitina,Z. K. Nikitina: "Thermolysis of disubstituted lithium and sodium orthoperiodates" in Russian Journal of Inorganic Chemistry 2007,52(4), S. 535–541. Vorlage:Doi</ref>

<math>\mathrm{2\ K_2H_3IO_6 \ \xrightarrow {100 ^{o}C} \ K_4I_2O_9 + 3\ H_2O}</math>

In wässrigen Lösungen von Periodaten liegen folgende Gleichgewichte vor:<ref name="Housecroft" />

<math>\mathrm{\lbrack H_3IO_6 \rbrack ^{2-} + H^+ \rightleftharpoons \lbrack IO_4 \rbrack ^{-} + 2\ H_2O}</math>

<math>\mathrm{2\ \lbrack H_3IO_6 \rbrack ^{2-} \rightleftharpoons 2\ \lbrack HIO_5 \rbrack ^{2-} + 2\ H_2O}</math>

<math>\mathrm{2\ \lbrack HIO_5 \rbrack ^{2-} \rightleftharpoons \lbrack H_2I_2O_{10} \rbrack ^{4-} \rightleftharpoons \lbrack I_2O_9 \rbrack ^{4-} + H_2O}</math>

Verwendung

Neben seiner Wirkung als Oxidationsmittel wird Kaliumperiodat als Reagenz zur analytischen Bestimmung von Cer verwendet.<ref name="Venugopalan">M. Venugopalan and K. J. George: "Determination of cerium by potassium periodate" in Naturwissenschaften, 43(15), S. 348–349. Vorlage:Doi</ref>

Einzelnachweise

<references />