Kaliumperiodat

Zur Darstellung im Labor verwendet man Kaliumiodat, das mithilfe von Kaliumperoxodisulfat im Alkalischen (zweckmäßigerweise in Kalilauge, KOH) oxidiert wird:

${\displaystyle \mathrm {IO_{3}^{-}+S_{2}O_{8}^{2-}+2\ OH^{-}\longrightarrow IO_{4}^{-}+2\ SO_{4}^{2-}+H_{2}O} }$

Die Reaktion wird in siedender Lösung durchgeführt. Danach kann das Salz mittels Neutralisation mit halbkonzentrierter Salpetersäure ausgefällt, mit Eiswasser gewaschen und abfiltriert werden. Eine andere Möglichkeit ist das Einleiten von Chlor in alkalische Kaliumiodatlösung.[3][4]:

${\displaystyle \mathrm {KIO_{3}+2\ KOH+Cl_{2}\longrightarrow KIO_{4}+2\ KCl+H_{2}O} }$

Kaliumperiodat ist ein starkes Oxidationsmittel. So wird eine wässrige Lösung von Kaliumiodid von Kaliumperiodat zum elementaren Iod oxidiert, Mangan(II)-Salze werden zu Permanganaten oxidiert.[5]

${\displaystyle \mathrm {KIO_{4}+2\ KI+H_{2}O\longrightarrow KIO_{3}+I_{2}+2KOH} }$

Seine Kristalle sind isomorph mit Kaliumperchlorat. Beim Auflösen in Kalilauge entsteht Kaliumdiperiodat[4], das mit Salpetersäure wieder zum einfachen Kaliumperiodat rückgeführt werden kann.[5][6]

${\displaystyle \mathrm {2\ KIO_{4}+2\ KOH\longrightarrow K_{4}I_{2}O_{9}+H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {K_{4}I_{2}O_{9}+2\ HNO_{3}\longrightarrow 2KIO_{4}+2KNO_{3}+H_{2}O} }$

Kaliumorthoperiodat K₂H₃IO₆, das durch Oxidation von Kaliumiodat mit Natriumhypochlorit entsteht[5], gibt bei 100 °C Wasser ab und geht in Kaliumdiperiodat über.[7]

${\displaystyle \mathrm {2\ K_{2}H_{3}IO_{6}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ K_{4}I_{2}O_{9}+3\ H_{2}O} }$

In wässrigen Lösungen von Periodaten liegen folgende Gleichgewichte vor:[5]

${\displaystyle \mathrm {\lbrack H_{3}IO_{6}\rbrack ^{2-}+H^{+}\rightleftharpoons \lbrack IO_{4}\rbrack ^{-}+2\ H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ \lbrack H_{3}IO_{6}\rbrack ^{2-}\rightleftharpoons 2\ \lbrack HIO_{5}\rbrack ^{2-}+2\ H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ \lbrack HIO_{5}\rbrack ^{2-}\rightleftharpoons \lbrack H_{2}I_{2}O_{10}\rbrack ^{4-}\rightleftharpoons \lbrack I_{2}O_{9}\rbrack ^{4-}+H_{2}O} }$

Neben seiner Wirkung als Oxidationsmittel wird Kaliumperiodat als Reagenz zur analytischen Bestimmung von Cer verwendet.[8]

1. Datenblatt Kaliumperiodat bei Alfa Aesar, abgerufen am 5. November 2021 (Seite nicht mehr abrufbar).
2. Claudia Synowietz (Hrsg.): Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Begründet von Jean d’Ans, Ellen Lax. 4. Auflage. Band 2: Organische Verbindungen. Springer, Berlin 1983, ISBN 3-540-12263-X.
3. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 325.
4. C. Rammelsberg: "Ueber die Ueberjodsäure und ihre Salze" in Ber. d. dt. chem. Ges. 1868, A1, S. 70ff. Volltext
5. C. E. Housecroft, A. G. Sharpe: "Inorganic chemistry", Verlag Pearson Education, 2005, ISBN 978-0-13-039913-7. S. 487 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
6. B. Brehler, H. Jacobi, H. Siebert: "Kristallstruktur und Schwingungsspektrum von K4J2O9" in Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 1968, 362(5-6), S. 301–311. doi:10.1002/zaac.19683620510
7. N. I. Nikitina,Z. K. Nikitina: "Thermolysis of disubstituted lithium and sodium orthoperiodates" in Russian Journal of Inorganic Chemistry 2007,52(4), S. 535–541. doi:10.1134/S0036023607040031
8. M. Venugopalan and K. J. George: "Determination of cerium by potassium periodate" in Naturwissenschaften, 43(15), S. 348–349. doi:10.1007/BF00755157