Kaliumcyanat


Kaliumcyanat

Strukturformel
Struktur von Kaliumcyanat
Allgemeines
Name Kaliumcyanat
Summenformel KCNO
CAS-Nummer 590-28-3
PubChem 11378442
Kurzbeschreibung

weißer, geruchloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 81,12 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,06 g·cm−3 (20 °C)[1]

Schmelzpunkt

314–316 °C[1]

Siedepunkt

Zersetzung bei > 700 °C[1]

Löslichkeit
  • gut löslich in Wasser (750 g·l−1 bei 20 °C)[1]
  • praktisch unlöslich in Ethanol[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 302
P: 262 [4]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 22
S: (2)-24/25
LD50

567 mg·kg−1 (oral, Ratte)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Kaliumcyanat ist das Kaliumsalz der Cyansäure und der Isocyansäure - eine Unterscheidung lässt sich nicht treffen, da das Anion ein mesomeres System darstellt und die Anionen beider Säuren somit identisch sind. Da allerdings die Längen der Bindungen zwischen Kohlenstoff und Stickstoff sowie zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff eher Doppelbindungen entsprechen als einer Einfach- und einer Dreifachbindung[6], wäre die Bezeichnung Kaliumisocyanat eher gerechtfertigt; sie ist aber unüblich.

Herstellung

Kaliumcyanat wird technisch durch Einleiten von Luft in eine Kaliumcyanidschmelze hergestellt.

$ \mathrm{ 2 \ KCN + \ O_2 \longrightarrow \ 2 \ KOCN} $

Die Oxidation von Kaliumcyanid gelingt auch mit anderen Oxidationsmitteln wie Braunstein, Blei(IV)-oxid, Kaliumdichromat[2] oder Kaliumpermanganat. Im Labor kann es durch Zusammenschmelzen von Harnstoff und Kaliumcarbonat hergestellt werden.

$ \mathrm{ 2 \ CO(NH_2)_2 + \ K_2CO_3 \longrightarrow} $
$ \mathrm{ 2 \ KOCN + 2 \ NH_3 + \ CO_2 + \ H_2O} $

Eigenschaften

Kaliumcyanat bildet farblose, nadelförmige Kristalle. Es ist in reinem Zustand geruchlos; technische Produkte können einen schwachen Geruch aufweisen, der zum Teil von Blausäure verursacht wird, die aus der herstellungsbedingten Verunreinigung durch Kaliumcyanid entsteht. Der Schmelzpunkt liegt etwa bei 315 °C. Bei Raumtemperatur besitzt es eine Dichte von ca. 2,056 g/cm3. Es ist sehr gut löslich in Wasser (es lösen sich 750 g Kaliumcyanat pro Liter). Das Salz ist in Alkohol unlöslich. Beim Erhitzen auf Temperaturen über 700 °C zerfällt es in Kaliumcyanid und Sauerstoff. In wässriger Lösung hydrolysiert es langsam zu Ammoniumcarbonat.[2]

Verwendung

Kaliumcyanat wurde Ende der 1940er-Jahre in den USA als Herbizid verwendet, da es für viele Pflanzen als Gift wirkt. Es wurde jedoch nie großflächig eingesetzt.[7] In Deutschland, Österreich und der Schweiz ist kein Pflanzenschutzmittel zugelassen, das diesen Wirkstoff enthält.[8] Heute wird es zur Oberflächenhärtung von Metallen[9] und bei der Synthese von organischen Verbindungen wie Harnstoff-Derivaten und Carbamaten[4] (zum Beispiel von Hydantoin oder Semicarbazide) eingesetzt.[2]

Sicherheitshinweise

Kaliumcyanat ist schwach wassergefährdend und gesundheitsschädlich. Beim Erhitzen auf über 700 °C entsteht das hochgiftige Kaliumcyanid.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Datenblatt Kaliumcyanat bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3  Karl-Heinz Lautenschläger, Werner Schröter, Andrea Wanninger: Taschenbuch der Chemie. 2005, ISBN 978-3817117604 (Seite 596 in der Google Buchsuche).
  3. 3,0 3,1 Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 590-28-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
  4. 4,0 4,1 Eintrag zu CAS-Nr. 590-28-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 6. April 2011 (JavaScript erforderlich).
  5. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  6. Holleman-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 101. Auflage, de Gruyter Verlag 1995
  7.  Robert L. Zimdahl: A History of Weed Science in the United States. 2010, ISBN 978-0123814951 (Seite 109 in der Google Buchsuche).
  8. Nationale Pflanzenschutzmittelverzeichnisse: Schweiz, Österreich, Deutschland; abgerufen am 16. Dezember 2008
  9.  Wolfgang Weißbach: Werkstoffkunde: Strukturen, Eigenschaften, Prüfung. 2009, ISBN 978-3834807397 (Seite 163 in der Google Buchsuche).