Kaliumverbindungen.

Kaliumverbindungen.

 

Als Element der ersten Hauptgruppe (Alkalimetalle) tritt Kalium nur in der Wertigkeitsstufe +1 auf. Flüchtige Kaliumsalze geben eine charakteristische rotviolette Flammenfärbung.

 

Mit Sauerstoff bildet Kalium mehrere Oxide. Kaliumoxid, K₂O, ein fester, weißer Stoff, entsteht aus metallischem Kalium und Kaliumnitrat (Kalisalpeter) unter Abspaltung von Stickstoffdioxid, NO₂. Es nimmt an der Luft Sauerstoff auf und geht in weißes Kaliumperoxid, K₂O₂, über. Letzteres entsteht auch beim Erhitzen von orangerotem Kaliumhyperoxid (Kaliumdioxid), KO₂, das sich beim Verbrennen von metallischem Kalium an der Luft bildet. Alle Kaliumoxide bilden mit Wasser Kalilauge, eine Lösung von Kaliumhydroxid, die stark ätzend wirkt und eine der stärksten Basen ist. Kaliumhydroxid (Ätzkali), KOH, ist ein weißer, harter, fester Stoff (Schmelzpunkt 410 ºC), der technisch durch Elektrolyse von Kaliumchloridlösungen nach dem Diaphragma- oder dem Quecksilberverfahren (Chloralkalielektrolyse) gewonnen wird. Festes Kaliumhydroxid ist hygroskopisch; es hat als Trockenmittel für Luft und Gase, als Ausgangsprodukt zur Herstellung vieler weiterer Kaliumverbindungen sowie für zahlreiche technische Anwendungen Bedeutung. In den Handel kommt es in Form gegossener Stangen oder als Plätzchen.

 

Die zahlreichen Halogenverbindungen des Kaliums ähneln denen des Natriums. Aus Lösungen von Kaliumfluorid, KF, erhält man beim Eindampfen mit überschüssiger Flusssäure Kaliumhydrogenfluorid, KHF₂, das u. a. für Glasuren und Emails und zur Glasätzung benutzt wird. Kaliumchlorid, KCl, ähnelt dem Natriumchlorid (Kochsalz); es kommt als Mineral Sylvin vor und ist im Carnallit enthalten. Das stark oxidierend wirkende und nur in wässriger Lösung beständige Kaliumhypochlorit, KClO, entsteht (neben Kaliumchlorid) beim Einleiten von Chlor in Kalilauge. Kaliumchlorat, KClO₃, eine weiße, kristalline Substanz, zerfällt bei höherer Temperatur in Sauerstoff, Kaliumperchlorat und Kaliumchlorid; es explodiert mit oxidierbaren Substanzen beim Erhitzen, gelegentlich schon bei Stoß oder Reiben; besonders gefährlich sind Mischungen mit gepulvertem Schwefel oder rotem Phosphor. Hergestellt wird Kaliumchlorat durch Elektrolyse (anodische Oxidation) von Kaliumchloridlösungen. Verwendung findet es in der Feuerwerkerei und für Zündhölzer. Das ebenfalls leicht zersetzliche Kaliumperchlorat, KClO₄, wird durch anodische Oxidation von Kaliumchloratlösungen hergestellt. Kaliumbromid, KBr, wird in der Fotografie verwendet, Kaliumjodid, KJ, v. a. in der analytischen Chemie.

 

Kaliumsulfid, K₂S, eine farblose Substanz, kann durch Reduktion von Kaliumsulfat mit Kohle oder durch Umsetzen von Kalilauge mit Schwefelwasserstoff hergestellt werden. Wichtig sind v. a. die gelben bis roten Kaliumpolysulfide, K₂S_n (n = 2 bis 7), die beim Zusammenschmelzen von Kaliumcarbonat mit Schwefel entstehen; sie sind Bestandteile der Schwefelleber. Kaliumsulfat, K₂SO₄, findet sich als Doppelsalz in verschiedenen Salzmineralen. Es wird technisch durch Umsetzung von Kaliumchlorid mit Magnesiumsulfat erzeugt und z. B. zur Herstellung von Alaun sowie als Düngemittel verwendet. Beim Lösen in verdünnter Schwefelsäure bildet sich Kaliumhydrogensulfat, KHSO₄, das beim Erhitzen in Kaliumdisulfat, K₂S₂O₇, übergeht. Beide werden für Schmelzaufschlüsse in der chemischen Analyse verwendet.

 

Kaliumnitrat (Kalisalpeter, Salpeter), KNO₃, eine farblose, leicht wasserlösliche Substanz, wird entweder durch wechselseitige Umsetzung (Konversion) von Natriumnitrat, NaNO₃, mit Kaliumchlorid, KCl, (»Konversionssalpeter«) oder aus Kaliumcarbonat oder Kaliumhydroxid und synthetische Salpetersäure hergestellt und v. a. als Düngemittel und in der Pyrotechnik verwendet. Kaliumnitrat bildet sich auch bei der Verwesung stickstoffhaltiger organischer Stoffe in Gegenwart von Kaliumsalzen. Es ist in geringen Mengen fast überall im Boden vorhanden, in größerer Menge nur in regenarmen Gebieten (zum Teil bis zu 10 % in der Caliche enthalten). Früher wurde Kaliumnitrat in Salpeterplantagen (für die Herstellung von Schwarzpulver) gewonnen. Kaliumnitrit, KNO₂, ein gelbliches, leicht lösliches Salz, wirkt stark oxidierend und dient zum Diazotieren.

 

Kaliumcarbonat (Pottasche), K₂CO₃, ist ein weißes, körniges, sehr gut in Wasser lösliches Pulver, dessen wässrige Lösung infolge Hydrolyse alkalisch reagiert. Es wird technisch z. B. durch Einleiten von Kohlendioxid in Kalilauge hergestellt; verwendet wird es zur Herstellung von Seifen (Schmierseife) und Glas sowie zur Gewinnung anderer Kaliumsalze. Kaliumcarbonat wurde ursprünglich durch Auslaugen von Pflanzenaschen (v. a. Holzasche) in Bottichen mit Siebböden und anschließendes Eindampfen in Töpfen (»Pötten«) gewonnen, wovon sich die noch gebräuchliche Bezeichnung Pottasche ableitet.

 

Zur analytischen Bestimmung des Kaliums dient das schwer lösliche Kaliumtetraphenylborat, K[B(C₆H₅)₄]. Kaliumchromat, K₂CrO₄, ist ein gelbes, Kaliumdichromat, K₂Cr₂O₇, ein orangerotes Salz. Weitere Kaliumverbindungen sind z. B. Kalialaun (Alaune), Kaliumcyanid (Cyanverbindungen), gelbes und rotes Blutlaugensalz, Kaliumpermanganat (Manganverbindungen) und Kaliumhydrogentartrat (Weinsäure).