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過塩素酸カリウム

過塩素酸カリウムの化学構造式

過塩素酸カリウムPotassium perchlorateは,化学式 KClO4 で表される無機化合物です。

目次
  1. 1名称
  2. 2化学式と構造
  3. 3物質情報
  4. 4構成要素
  5. 5熱力学的性質
  6. 6溶解度
  7. 7危険有害性
  8. 8製法
  9. 9化学反応
  10. 10参考文献
  11. 11関連物質
  12. 12関連カテゴリ

名称

物質名称一覧

命名法
Nomenclature
名称
Name
代表的名称
Typical name
過塩素酸カリウム
Potassium perchlorate
組成命名法
Compositional nomenclature
過塩素酸カリウム
Potassium perchlorate
付加命名法
Additive nomenclature
テトラオキシド塩素酸(1−)カリウム
Potassium tetraoxidochlorate(1−)

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称
Formula name
化学式
Formula
代表的化学式
Typical formula
KClO4
組成式
Compositional formula
KClO4
構造式
Structural formula
過塩素酸カリウムの化学構造式
その他の構造式
Other structural formulas
過塩素酸カリウムの化学構造式 (二重結合表記)
電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure
過塩素酸カリウムの電子式 (ルイス構造式)
電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure
過塩素酸カリウムの電子式 (ルイス構造式, 色付き)

物質情報

物質情報一覧

項目
Item
Value
名称
Name
過塩素酸カリウム
Potassium perchlorate
化学式
Formula
KClO4
外観
Appearance
無色の固体
Colorless solid
臭気
Odor
無臭
Odorless
モル質量
Molar mass
138.54 g/mol
密度
Density
2.52 g/cm3[1][2]
固体
融点
Melting point
400 °C[1]
分解 → NaCl, O2
525 °C[2]
沸点
Boiling point

構成要素

構成イオン

イオン
Ion
名称
Name
電荷数
Charge number
個数
Number
K+カリウムイオン11
ClO4過塩素酸イオン-11

構成原子

原子
Atom
名称
Name
酸化数
Oxidation state
個数
Number
Kカリウム+11
Cl塩素+71
O酸素−24

原子の比率

原子
Atom
原子量
Atomic weight
個数
Number
原子比率
Atomic ratio
重量比率
Weight ratio
K39.0983116.67%28.22%
Cl35.45116.67%25.59%
O15.999466.67%46.19%
KClO原子比率
KClO重量比率

熱力学的性質

相転移特性

項目
Item
Value
融解熱
Enthalpy of fusion
蒸発熱
Enthalpy of vaporization
蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C
その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition
13.77 kJ · mol−1[1]
at 299.6°C

標準熱力学特性

状態
State
標準生成
エンタルピー
ΔfH°
kJ · mol−1
標準生成
ギブス
エネルギー
ΔfG°
kJ · mol−1
標準モル
エントロピー
S°
J · K−1 · mol−1
標準モル
定圧熱容量
Cp°
J · K−1 · mol−1
結晶性固体−432.75[3]−303.09[3]151.0[3]112.38[3]
水溶液 (解離状態)−381.71[3]−291.79[3]284.5[3]

溶解度

溶解性

反応
Reactive
混和
Miscible
易溶
Very soluble
可溶
Soluble
微溶
Slightly soluble
難溶
Very slightly soluble
不溶
Insoluble

水への溶解度 (g/100 g)[1]

0°C10°C20°C30°C40°C60°C80°C90°C100°C
0.761.061.682.563.737.313.417.722.3

水への溶解度 (g/100 g)[4]

0°C10°C20°C25°C30°C40°C50°C60°C70°C80°C90°C100°C
0.751.051.82.082.64.46.5911.814.81821.8

エタノールへの溶解度 (g/100 g, 51.2%)[4]

25.2°C
0.754

エタノールへの溶解度 (g/100 g, 98.8%)[4]

25.2°C
0.019

水への溶解度 (g/100 mL)[1]

25°C
2.04

1-ブタノールへの溶解度 (g/100 mL)[1]

25°C
0.0036

酢酸エチルへの溶解度 (g/100 mL)[1]

25°C
0.0013

溶解度曲線 (g/100 g)

0°C20°C40°C60°C80°C100°C温度 (°C)051015202530溶解度 (g/100 g)

溶解度曲線 (g/100 mL)

0°C20°C40°C60°C80°C100°C温度 (°C)0.00.51.01.52.02.53.0溶解度 (g/100 mL)

危険有害性

GHSラベル[5]

物理的危険性[5]

健康有害性[5]

環境有害性[5]

製法

塩基の反応

過塩素酸水酸化カリウムが反応すると,過塩素酸カリウムが生成します。

塩基酸性酸化物の反応

水酸化カリウム七酸化二塩素が反応すると,過塩素酸カリウムが生成します。

塩基性酸化物の反応

酸化カリウム過塩素酸が反応すると,過塩素酸カリウムが生成します。

塩基性酸化物酸性酸化物の反応

酸化カリウム七酸化二塩素が反応すると,過塩素酸カリウムが生成します。

弱酸の塩強酸の反応

弱酸の塩強酸が反応すると,過塩素酸カリウムが生成する場合があります。

弱塩基の塩強塩基の反応

過塩素酸アンモニウム水酸化カリウムが反応すると,過塩素酸カリウムアンモニアが生成します。

非金属水酸化物塩基の反応

塩素水酸化カリウムが反応すると,過塩素酸カリウム塩化カリウムが生成します。

分解反応

熱分解性物質が分解すると,過塩素酸カリウムが生成する場合があります。

次亜塩素酸カリウムの分解
ΔrG−255.3 kJ/mol
K5.33 × 1044
pK−44.73

化学反応

電離反応

過塩素酸カリウムが電離すると,カリウムイオン過塩素酸イオンが生成します。

過塩素酸カリウムの電離
ΔrG11.30 kJ/mol
K0.10 × 10−1
pK1.98
KClO4過塩素酸カリウム
K+カリウムイオン + ClO4過塩素酸イオン

脱水性の酸との反応

過塩素酸カリウム脱水性の酸が反応すると,七酸化二塩素が生成します。

還元性化学種との反応

還元性化学種過塩素酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

水素過塩素酸カリウムの反応
ΔrG−1054.57 kJ/mol
K5.66 × 10184
pK−184.75
水素過塩素酸カリウムの反応
ΔrG−230.29 kJ/mol
K2.21 × 1040
pK−40.35

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種過塩素酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

過塩素酸カリウムの反応
ΔrG−624.9 kJ/mol
K3.00 × 10109
pK−109.48
過塩素酸カリウムの反応
ΔrG−690.1 kJ/mol
K7.95 × 10120
pK−120.90

被酸化性化学種との反応 (酸性条件下)

被酸化性化学種過塩素酸カリウム水素イオンが反応すると,種々の生成物が生成します。

過塩素酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−809.26 kJ/mol
K5.97 × 10141
pK−141.78
4Cu + KClO4過塩素酸カリウム + 8H+水素イオン
4Cu2+銅(II)イオン + KCl塩化カリウム + 4H2O
過塩素酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−1421.56 kJ/mol
K1.11 × 10249
pK−249.05
7Cu + 2KClO4過塩素酸カリウム + 16H+水素イオン
7Cu2+銅(II)イオン + Cl2塩素 + 2K+カリウムイオン + 8H2O
ヨウ化カリウム過塩素酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−1043.07 kJ/mol
K5.47 × 10182
pK−182.74
14KIヨウ化カリウム + 2KClO4過塩素酸カリウム + 16H+水素イオン
16K+カリウムイオン + 7I2ヨウ素 + Cl2塩素 + 8H2O

被酸化性化学種との反応 (中性条件下)

被酸化性化学種過塩素酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

過塩素酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG−822.8 kJ/mol
K1.41 × 10144
pK−144.15
過塩素酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG−936.9 kJ/mol
K1.37 × 10164
pK−164.14

難酸化性化学種との反応

難酸化性化学種過塩素酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

難酸化性化学種との反応 (酸性条件下)

難酸化性化学種過塩素酸カリウム水素イオンが反応すると,種々の生成物が生成します。

塩化水素過塩素酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−21.40 kJ/mol
K5.61 × 103
pK−3.75
7HCl塩化水素 + KClO4過塩素酸カリウム + H+水素イオン
🔥
4Cl2塩素 + K+カリウムイオン + 4H2O
塩化ナトリウム過塩素酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−21.40 kJ/mol
K5.61 × 103
pK−3.75
7NaCl塩化ナトリウム + KClO4過塩素酸カリウム + 8H+水素イオン
🔥
7Na+ナトリウムイオン + 4Cl2塩素 + K+カリウムイオン + 4H2O
塩化ナトリウム過塩素酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−21.39 kJ/mol
K5.59 × 103
pK−3.75
8NaCl塩化ナトリウム + KClO4過塩素酸カリウム + 8H+水素イオン
🔥
8Na+ナトリウムイオン + 4Cl2塩素 + KCl塩化カリウム + 4H2O
塩化水素過塩素酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−64.20 kJ/mol
K1.77 × 1011
pK−11.25
21HCl塩化水素 + 19KClO4過塩素酸カリウム + 19H+水素イオン
🔥
16HClO4過塩素酸 + 12Cl2塩素 + 19K+カリウムイオン + 12H2O

難酸化性化学種との反応 (中性条件下)

難酸化性化学種過塩素酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

過塩素酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG−7.96 kJ/mol
K2.48 × 101
pK−1.39
過塩素酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG98.07 kJ/mol
K0.66 × 10−17
pK17.18

沈殿反応

水溶液中に特定の化学種が存在すると,過塩素酸カリウムと反応して沈殿が生成します。

水溶液の電気分解

過塩素酸カリウム水溶液を電気分解すると,種々の生成物が生成します。

過塩素酸カリウム水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤)
ΔrG170.30 kJ/mol
K0.15 × 10−29
pK29.84
の電気分解
ΔrG474.258 kJ/mol
K0.82 × 10−83
pK83.09
2H2O
2H2水素 + O2酸素
過塩素酸カリウム水溶液の電気分解 (水≠反応物)
ΔrG25.7 kJ/mol
K0.31 × 10−4
pK4.50
過塩素酸カリウム水溶液の電気分解 (水≠反応物)
ΔrG−106.05 kJ/mol
K3.79 × 1018
pK−18.58
過塩素酸カリウム水溶液の電気分解 (水=還元剤)
ΔrG902.60 kJ/mol
K0.74 × 10−158
pK158.13

溶融塩電解

過塩素酸カリウムの溶融塩を電気分解すると,種々の生成物が生成します。

過塩素酸カリウムの溶融塩電解
ΔrG−106.05 kJ/mol
K3.79 × 1018
pK−18.58
過塩素酸カリウムの溶融塩電解
ΔrG606.18 kJ/mol
K0.63 × 10−106
pK106.20

分解反応

過塩素酸カリウムが分解すると,種々の生成物が生成します。

過塩素酸カリウムの分解
ΔrG25.7 kJ/mol
K0.31 × 10−4
pK4.50
過塩素酸カリウムの分解
ΔrG−106.05 kJ/mol
K3.79 × 1018
pK−18.58

参考文献

参考文献一覧

  1. 1
  2. 2
    John R. Rumble Jr, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2019)
    CRC Handbook of Chemistry and Physics 100th Edition
    CRC Press

  3. 3
    Janiel J. Reed (1989)
    The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
    National Institute of Standards and Technology (NIST)

  4. 4
    Atherton Seidell (1919)
    Solubilities of Inorganic and Organic Compounds: A Compilation of Quantitative Solubility Data From the Periodical Literature
    D. Van Nostrand Company

  5. 5