酸化剤はなぜカリウム塩が多いんですか？

Question

理科の実験で使う酸化剤：硝酸カリウム、塩素酸カリウム、二クロム酸カリウム、過マンガン酸カリウム
すべてカリウム塩ですよね、なんでですか？
カリウムは燃えるのの触媒？みたいな感じで働くと聞いたのですが、有機化学にもトルエンを酸化して安息香酸を作る実験には過マンガン酸カリウムが使われてます。有機化学には火は使わないし、カリウム塩よりナトリウム塩の方が安いのになぜですか。

NiPdPt · Accepted Answer

そうですかね。必ずしもそうではないと思いますよ。
KMnO4に関してはそうですが、というかNaMnO4は売ってないようですけど。
そもそもカリウム塩とナトリウム塩では、種々の溶媒に対する溶解度が違います。たとえば、KMnO4は20℃の水100gに対して6.4g溶けますが、NaMnO4は90g（温度は不明）溶けます。こういったことはその物質を製造する際の容易さと関係してきますし、それはコストにも関係します。KMnO4がよく出てくるのはこの溶解度の違いが製造コストと関わってくるからだろうと思います。NaMnO4が入手困難である以上、積極的にそれを使う理由はありません。

また、K2Cr2O7とNa2Cr2O7に関しても、同じようななことはあるでしょうが、KMnO4の場合ほどは極端ではないのでしょう。両方が入手できます。私の知る限り、大学の有機系の研究室ではNa2Cr2O7の方がよく使われます。溶けやすく扱いやすいからです。その反面、吸湿しやすいので正確な質量を量るのは難しいかも知れません、だとすれば、分析のような実験にはK2Cr2O7の方が適しているかも知れません。

その他の塩類に関しても事情は似ていると思います。総じてナトリウム塩の方が溶けやすく、カリウム塩の方が吸湿性が低く安定しています。理由は知りませんけど、イオン半径とかが関係しているのではないかと思います。高校の教科書にカリウム塩が好んで書かれるのは、上述のような化学的な安定性によるものだろうと思いますけど、現実にはナトリウム塩の方が多く用いられる分野もあるってことです。

htms42 · Answer

試薬として使う場合と反応材料として大量に使う場合との違いでしょう。

Ｋ塩の方が溶解度が小さく、潮解性も小さいです。精製のしやすさからいうとＫ塩の方が適しています。試薬としては純度が高いほうがいいのでＫ塩を選びます。どの用途にも汎用的に使えるようにということでしょう。しかし、一つの用途に特化して量を使う場合は純度よりもコストの方にウェイトが移ります。ＫＣＮとＮａＣＮで考えてみるといいでしょう。研究室ではＫＣＮですがメッキ工場ではＮａＣＮです。試薬瓶で考えているレベルとドラム缶で考えているレベルとの違いになります。ＫＭｎＯ４とＮａＭｎＯ４の関係も同じでしょう。トルエンから安息香酸を作る反応でも実験室レベルと工場レベルでは違ってくるでしょう。研究室であればトルエンの酸化だけのために試薬を買っているのではないはずです。一連の実験が終わって余りがあればべつの用途に使います。一つの用途で大量に使う工場とは違ってきます。工場の生産ラインであっても純度に対する要求が厳しい場合はコストが高くなってもＫ塩を使わざるを得なくなるということが予想されます。でも酸化剤の純度というのはそれほど問題にならないのではないでしょうか・・・（これは素人の推測です）。

KURUMITO · Answer

カリウムはナトリウムに比べてアルカリ性が弱く塩の潮解性も低いでしょう。試薬の一定量を秤量する場合でも取り扱いが楽ですね。

ikuchan250 · Answer

イオン化傾向の問題でしょう。
http://www.geocities.jp/chemacid/chembase/physical/tendency.htm

イオン化傾向でググると
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E5%8C%96%E5%82%BE%E5%90%91&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:ja:official&hl=ja&client=firefox-a

酸化剤はなぜカリウム塩が多いんですか？

そうですかね。

試薬として使う場合と反応材料として大量に使う場合との違いでしょう。

カリウムはナトリウムに比べてアルカリ性が弱く塩の潮解性も低いでしょう。

イオン化傾向の問題でしょう。

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