Kaliumhydrogensulfat aus Kaliumcarbonat

[chemiefreiheit]

Ich möchte Kaliumhydrogensulfat aus Kaliumcarbonat und Schwefelsäure herstellen. Es gibt unzählige Seiten im Web auf denen das aus Kalilauge oder Kaliumchlorid dargestellt wird, auch hier auf chemieOnline.de. Dabei werden immer für jedes K⁺ Kation doppelt so viele SO4^- Anionen zugegeben.


Ist das Anion (OH^-, Cl^- oder CO3^-) für diese Synthese prinzipiell egal?


Also muss ich nur dafür sorgen dass doppelt so viele SO4^- Kationen zugefügt werden?

[chemiewolf]

ich würde damit beginnen, die dazugehörige Reaktionsgleichung aufzustellen.

[Fulvenus]

Zitat von chemiefreiheit

Ist das Anion (OH^-, Cl^- oder CO3^-) für diese Synthese prinzipiell egal?

Du wirst bei der Herstellung des Salzes in Lösung arbeiten und das gewünschte Salz nachher durch Kristallisation/Eindampfen erhalten.
Da ist es von Vorteil,wenn kein weiteres Anion noch vorhanden ist,sonst könnte man ein gemischtes Salz erhalten.
Carbonate oder Hydroxide als Edukte sind kein Problem(überlege,wieso,bzw. siehe chemiewolf).
Trotzdem benötigst du eine vernünftige Vorschrift.

Fulvenus!

[chemiefreiheit]

Zitat von Fulvenus

Du wirst bei der Herstellung des Salzes in Lösung arbeiten und das gewünschte Salz nachher durch Kristallisation/Eindampfen erhalten.
Da ist es von Vorteil,wenn kein weiteres Anion noch vorhanden ist,sonst könnte man ein gemischtes Salz erhalten.

Klar

Zitat von Fulvenus

Carbonate oder Hydroxide als Edukte sind kein Problem(überlege,wieso,bzw. siehe chemiewolf).

Danke, das wollte ich wissen.

Überlegen wieso... Ah Hydroxide bilden mit Säure immer Wasser was sich gut entfernen lässt. Carbonate bilden Kohlendioxid, was ebenfalls gut entweicht.

Zitat von Fulvenus

Trotzdem benötigst du eine vernünftige Vorschrift.

Zitat von chemiewolf

ich würde damit beginnen, die dazugehörige Reaktionsgleichung aufzustellen.

Ich würde so anfangen:
K₂CO₃ + 2 H₂SO₄ --> 2 KHSO₄ + H₂O + CO₂
Das sieht passenderweise nach doppelter Menge H₂SO₄ aus, aber ich weiß da muss man 'Val' beachten.


Aber vermutlich ist die Reaktionsgleichung viel komplizierter, oder?


Viele Grüße,
ChemieFreiheit

[chemiewolf]

Zitat von chemiefreiheit

Aber vermutlich ist die Reaktionsgleichung viel komplizierter, oder?

deine Gleichung ist völlig korrekt

[chemiefreiheit]

Zitat von chemiewolf

deine Gleichung ist völlig korrekt

Ich sagte das, weil folgendes auch möglich ist:

K₂CO₃ + H₂SO₄ --> K₂SO₄ + H₂CO₃


Ich vermute, dass bei meiner Synthese zunächst auch K₂SO₄ entsteht, aber beim Eindampfen sich die übrige H₂SO₄ irgendwann zu eingeengt fühlt und sich dann aus dem K₂SO₄ schließlich das KHSO₄ bildet.


Liege ich falsch?

[chemiewolf]

Zitat von chemiefreiheit

K2CO3 + H2SO4 --> K2SO4 + H2CO3

das passiert nur, wenn man stöchiometrisch arbeitet. Ist H2SO4 im Überschuss vorhanden, entsteht KHSO4:


K2SO4 + H2SO4 -> 2 KHSO4

[chemiefreiheit]

Vielen Dank euch allen!


Ich wünsche euch noch viel Spaß an der Chemie,
Gruß,
Chemiefreiheit


P.S. Kann man ein Thema als "Problem gelöst" kennzeichnen?

[Fulvenus]

Zum einen bleibt ein thread hier in der Regel offen,zum anderen ist der praktische Teil deines Problems so noch nicht gelöst.
Du siehst an der Reaktionsgleichung,daß hier die Schwefelsäure mindestens im einfachen Überschuß eingesetzt werden muß.In der Realität wird man deutlich mehr einsetzen,um eine vollständige Umsetzung in vernünftiger Zeit zu erreichen.
Dazu kommt die Isolierung eines reinen Produkts.Beim vollständigen Eindampfen
(und damit Entfernen des Übrschusses an Schwefelsäure) kann sich aus Hydrogensulfaten das Pyrosulfat,bzw. Disulfat bilden.Diese Kondensation ist zwar reversibel(durch Hydrolyse),aber man muß halt wissen,ob das Produkt rein ist.
Daher eine bewährte Vorschrift suchen.

Fulvenus!

[chemiefreiheit]

Hi Fulvenus,


vielen vielen Dank für deinen Post!

Zitat von Fulvenus

Du siehst an der Reaktionsgleichung,daß hier die Schwefelsäure mindestens im einfachen Überschuß eingesetzt werden muß.In der Realität wird man deutlich mehr einsetzen,um eine vollständige Umsetzung in vernünftiger Zeit zu erreichen.

Ja ich hätte nur genau so viel Schwefelsäure hinzugegeben, wie die Reaktionsgleichung es hergibt. Dass das Zeug dann aber evtl. asymptotisch gegen Unendlich Zeit braucht vollständig umzusetzen hätte ich jetzt nicht erwartet

Zitat von Fulvenus

Dazu kommt die Isolierung eines reinen Produkts.Beim vollständigen Eindampfen (und damit Entfernen des Überschusses an Schwefelsäure) kann sich aus Hydrogensulfaten das Pyrosulfat,bzw. Disulfat bilden.

Richtig. Ich wusste schon dass sich KHSO₄ schon bei 195°C zersetzt (Wikipedia) und Schwefelsäure erst bei 335°C verdampft. Das KHSO₄ zersetzt sich zu Kaliumdisulfat (Kaliumpyrosulfat). Da ich nicht weiss wie ich die Schwefelsäure sonst herausbekomme und da ich für meine Anwendung auch Kaliumdisulfat nehmen kann, hätte ich das in Kauf genommen.


1. Wie kann man die Schwefelsäure sonst herausbekommen? Man könnte sie vielleicht mit einer Base neutralisieren, bei der ein unlösliches Salz entsteht. Calciumhydroxid würde mir da einfallen, es würde Calciumsulfat ausfallen. Wer weiss eine andere Möglichkeit?


2. Würde die Reaktion mit exakter Stoffmenge H2SO4 beim Eindampfen nicht vielleicht doch schnell ablaufen, weil viele Reaktionen bei höherer Temperatur ja schneller ablaufen?

[chemiefreiheit]

Ich antworte mir mal selbst (neue Erkenntnisse):

Zitat von chemiefreiheit

Calciumhydroxid würde mir da einfallen, es würde Calciumsulfat ausfallen.

Ich fürchte das ist keine gute Idee, weil Calcium evtl. das Kalium aus seinem Salz verdrängt:

KHSO₄+Ca(OH)₂-->CaSO₄+KOH+H₂O

Zitat von chemiefreiheit

2. Würde die Reaktion mit exakter Stoffmenge H2SO4 beim Eindampfen nicht vielleicht doch schnell ablaufen, weil viele Reaktionen bei höherer Temperatur ja schneller ablaufen?

Natürlich, aber was soll der Geiz und Schwefelsäure sparen?