Kaliumperiodat (7790-21-8) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Kaliumperiodat
Anorganisches Periodatsalz, das als starkes Oxidationsmittel verwendet wird und als trockenes, hochreines Feststoffprodukt für analytische, synthetische und Spezialanwendungen bereitgestellt wird.
| CAS-Nummer | 7790-21-8 |
| Familie | Periodatsalze (anorganisch) |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitäten | Analytical Reagent, EP |
Kaliumperiodat ist ein anorganisches ionisches Salz, das aus dem Kaliumkation und dem Periodatanion besteht. Es gehört zur Periodat-Familie (Metaperiodate) und wird als anorganisches Oxidationssalz klassifiziert; das Anion enthält Iod im formalen Oxidationszustand +7, angeordnet in einer tetraedrischen \(\ce{IO4^-}\)-Umgebung. Strukturell kristallisiert die Verbindung als 1:1 Salz \(\ce{IKO4}\), mit diskreten \(\ce{K+}\)-Kationen und tetraedrisch koordinierten Periodatanionen, die in einem tetragonalen Gitter in bekannten Kristallstrukturaufnahmen vorliegen.
Elektronisch ist das Periodatanion stark elektronenziehend und ein kraftvolles Ein- oder Zwei-Elektronen-Oxidationsmittel in saurer Umgebung. Das Anion ist ein Mehrfachoxo-Spezies (vier Sauerstoffatome koordinieren das Iod) mit hoher polaren Oberfläche und ohne Wasserstoffbrücken-Donoren; diese Eigenschaften begünstigen die Bildung ionischer Gitter, begrenzten kovalenten Charakter und erhebliches oxidierendes Potenzial. Das Säure-Base-Verhalten wird vom Elternelement Säure (periodische Säure, HIO4) / konjugierte Base bestimmt; in sauren Lösungen steigt die Oxidationskraft sowie die Reaktivität gegenüber organischen Substraten und Übergangsmetallionen. Industriell und analytisch wird das Salz dort verwendet, wo ein stabiles, lagerfähiges Festoxidationsmittel benötigt wird, sowie für spezifische oxidative Umwandlungen in der anorganischen und organischen Chemie.
Gängige kommerzielle Qualitäten für diesen Stoff sind: Analytical Reagent, EP.
Grundlegende Physikalische Eigenschaften
Dichte
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell bestätigter Wert vor.
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell bestätigter Wert vor.
Löslichkeit in Wasser
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell bestätigter Wert vor.
Lösungs-pH (Qualitatives Verhalten)
Wässrige Lösungen, die Periodatspezies enthalten, spiegeln das Säure-Base-Gleichgewicht mit periodischer Säure (HIO4) wider. Das Periodatanion selbst ist die konjugierte Base der periodischen Säure; der pH-Wert der Lösung hängt daher vom Ausmaß der Säuredissoziation und dem Zusatz von Säure oder Base ab. In saurer Umgebung bleibt Periodat ein starkes Oxidationsmittel und fördert oxidative Korrosion oder Zersetzung empfindlicher Substrate; in stark alkalischer Umgebung kann sich die Speziesverteilung zu anderen Oxyanionen verschieben und die Reaktivität dementsprechend verändern.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Kaliumperiodat enthält das \(\ce{IO4^-}\)-Anion, die konjugierte Base der periodischen Säure (HIO4). Das Anion spendet keine Protonen (keine Wasserstoffbrücken-Donoren) und verhält sich als oxidierendes Oxyanion anstelle einer konventionellen Brønsted-Base. Die Speziesverteilung in wässriger Lösung wird durch die Säuredissoziationsgleichgewichte der periodischen Säure sowie durch die Ionenstärke und den pH-Wert des Mediums bestimmt; eine Absenkung des pH-Werts erhöht in der Regel die Oxidationskraft und die Reaktivität gegenüber organischen und anorganischen Reduktionsmitteln.
Reaktivität und Stabilität
Die Verbindung ist ein starkes oxidierendes Feststoff und beschleunigt bei Kontakt die Verbrennung organischer und reduzierender Stoffe; sie ist mit organischem Material, Reduktionsmitteln und brennbaren Stoffen unverträglich. Sie ist als stark reizend für Haut, Augen und Schleimhäute beschrieben und kann bei Einatmen der Stäube Atemwegsreizungen verursachen. Thermische Zersetzung oder Reaktion mit Reduktionsmitteln kann Sauerstoff und iodhaltige Zersetzungsprodukte freisetzen; Kontamination mit organischen oder reduzierenden Verbindungen kann zu heftigen oder exothermen Reaktionen führen. Für Labor- und Prozessanwendungen sind Staubkontrolle, Trennung von brennbaren/reduzierenden Materialien und Vermeidung von Kontaminationen unerlässlich.
Molekulare und Ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekularformel (wie aufgezeichnet): \(\ce{IKO4}\)
- Molekulargewicht: \(230.000\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Exakte Masse: \(229.84784\ \mathrm{Da}\)
- Monoisotopische Masse: \(229.84784\ \mathrm{Da}\)
Weitere berechnete Deskriptoren: topologische polare Oberfläche \(74.3\), Anzahl Wasserstoffbrücken-Akzeptoren 4, Wasserstoffbrücken-Donoren 0, Anzahl drehbarer Bindungen 0, Anzahl schwerer Atome 6, molekulare Komplexität 118, Anzahl kovalent gebundener Einheiten 2.
Bestandteile Ionen
- Kaliumkation: \(\ce{K+}\)
- Periodatanion: \(\ce{IO4^-}\)
Der ionische Charakter und der hohe Oxidationszustand des Iods begründen das Oxidationsverhalten der Verbindung und ihre Tendenz zur Ausbildung kristalliner ionischer Gitter.
Identifikatoren und Synonyme
Registernummern und Codes
- CAS-Nummer: 7790-21-8
- European Community (EC) Nummer: 232-196-0
- UNII: Q3LOC6P66L
- DSSTox Substance ID: DTXSID90894076
- InChI:
InChI=1S/HIO4.K/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);/q;+1/p-1 - InChIKey:
FJVZDOGVDJCCCR-UHFFFAOYSA-M - SMILES:
[O-]I(=O)(=O)=O.[K+]
(Identifikatoren werden wie aufgezeichnet zur Querverweisung in Beschaffungs- und Materialverwaltungssystemen bereitgestellt.)
Synonyme und gebräuchliche Namen
Häufige Synonyme und hinterlegte Namensvarianten umfassen: Kaliumperiodat; POTASSIUM METAPERIODATE; Periodische Säure (HIO4), Kaliumsalz (1:1); Periodische Säure Kaliumsalz; POTASSIUM IODATE (KIO4); Periodische Säure Kaliumsalz; IKO4. Veraltete oder historische Registereinträge existieren ebenfalls für verwandte Substanzen.
Industrielle und Kommerzielle Anwendungen
Funktionale Rollen und Anwendungsbereiche
Kaliumperiodat wird hauptsächlich als Oxidationsmittel eingesetzt. Es findet Verwendung in analytischen und präparativen Oxidationsverfahren, bei denen ein stabiles, kristallines starkes Oxidationsmittel erforderlich ist. Industriebranchen sind die pharmazeutische und medizinische Herstellung sowie die Versorgung mit analytischen Reagenzien. Das Salz wird in der kontrollierten Oxidation anorganischer Substrate (z. B. bestimmte Manganoxidationen) und in spezifischen organischen Umwandlungen unter sauren Bedingungen eingesetzt.
In einem Datensatz wurde für 2019 ein Produktionsvolumen von ca. \(39{,}153\ \mathrm{lb}\) gemeldet, was die Nischennachfrage in Industrie und Labor widerspiegelt.
Typische Anwendungsbeispiele
- Labor-Oxidationsreagenz für selektive Oxidationsreaktionen in saurer Lösung.
- Analytisches Reagenz, angeboten in Analytical-Reagent- und pharmakopöialen Qualitäten (siehe Spezifikationen und Qualitäten).
- Spezialisiertes Prozessoxidationsmittel in kleinmaßstäblicher pharmazeutischer Synthese und anorganischen Oxidationsverfahren.
Sofern keine firmenspezifische Anwendungskurzfassung vorliegt, basiert die Auswahl für den Prozesseinsatz typischerweise auf der Oxidationsstärke, den Handhabungseigenschaften des Feststoffes und der Kompatibilität mit nachfolgenden Prozessbedingungen.
Übersicht zu Sicherheit und Handhabung
Gesundheits- und Umweltgefährdungen
Kaliumpériodat ist ein starkes Oxidationsmittel und ein potenter Reizstoff. Wesentliche Gefahrenaspekte umfassen: Möglichkeit der Brandverstärkung oder Entzündung organischer oder reduzierender Materialien beim Kontakt; Haut- und Augenreizungen sowie mögliche schwere Augenschäden bei direktem Kontakt; Reizung der Atemwege durch Staubeinwirkung; sowie potenzielle akute Toxizität bei Einnahme. Umweltpersistenz und spezifische ökologische Toxizitätsdaten sollten bei der Bewertung von Freisetzungsrisiken in Abwässern und Emissionen berücksichtigt werden.
Benutzer sollten technische Schutzmaßnahmen und persönliche Schutzausrüstung verwenden, die für den Umgang mit starken Oxidationsmitteln und Stäuben geeignet sind (z. B. Handschuhe, Augenschutz und Atemschutz bei Staubbildung). Kontakt mit organischen Stoffen, Reduktionsmitteln und brennbaren Materialien ist zu vermeiden.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
Lagern Sie in einem kühlen, trockenen, gut belüfteten Bereich, fern von Wärmequellen, organischen Stoffen, Reduktionsmitteln und brennbaren Materialien. Behälter stets fest verschlossen halten und vor Feuchtigkeit sowie Verunreinigungen schützen. Verwenden Sie nicht brennbare Umschlagverfahren sowie Erdung und Verbindung, wenn Staubbildung und elektrostatische Gefahren relevant sind. Oxidationsmittel sind von Säuren oder Basen nur zu trennen, wenn es die Prozessverträglichkeit und lokale Vorschriften verlangen. Für detaillierte Angaben zu Gefahren, Transport und gesetzlichen Anforderungen sollten Nutzer das produktbezogene Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie örtliche Vorschriften heranziehen.
Spezifikationen und Qualitätsstufen
Typische kommerzielle Qualitätsbezeichnungen für diesen Stoff umfassen Analytical Reagent sowie EP (European Pharmacopoeia)-Grade. Diese Qualitätsstufen weisen auf Eignung für analytische bzw. pharmazeutische Anwendungen hin und implizieren strengere Kontrollen hinsichtlich Spurenverunreinigungen und Wassergehalt im Vergleich zu generischen technischen Qualitätsstufen. Zu berücksichtigende Spezifikationsparameter bei der Beschaffung umfassen Analysenmethode und Reinheit, Grenzwerte für Schwermetalle, Wassergehalt sowie Verpackungs- und Handhabungsform (Trocknenpulver, verschlossene Behälter). Exakte Analysenwerte und Verunreinigungsgrenzwerte variieren je nach Lieferant und Qualitätsstufe und sollten den Lieferantenspezifikationen sowie Analysezertifikaten entnommen werden.
