Kaliumbromat

Kaliumbromat (KBrO₃) ist das Kaliumsalz der Bromsäure.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Kaliumbromat
Andere Namen	Kalium bromicum
Summenformel	KBrO3
Kurzbeschreibung	weißer, kristalliner Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7758-01-2 EG-Nummer 231-829-8 ECHA-InfoCard 100.028.936 PubChem 23673461 ChemSpider 22852 Wikidata Q409241
Eigenschaften
Molare Masse	167,01 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,27 g·cm^−3[2]
Schmelzpunkt	350 °C[2]
Siedepunkt	Zersetzung bei 370 °C[2]
Löslichkeit	schlecht in Wasser (69 g·l^−1 bei 20 °C)[2] praktisch unlöslich in Ethanol[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[4] Gefahr H- und P-Sätze H: 271​‐​301​‐​350 P: 201​‐​210​‐​221​‐​308+310 [4]
Toxikologische Daten	157 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Eigenschaften

Kaliumbromat

Kaliumbromat-Kristalle

Kaliumbromat ist ein weißes, kristallines Pulver mit der Dichte 3,27 g/cm³. Es besitzt einen Schmelzpunkt von 350 °C. Bei 370 °C erfolgt Zersetzung unter Abspaltung von Sauerstoff. Kaliumbromat ist löslich in Wasser und nahezu unlöslich in Alkohol. Die Löslichkeit in Wasser steigt mit steigender Temperatur.[5]

Löslichkeit in Wasser[5]
Temperatur	in °C	0	20	40	60	80	100
Löslichkeit	in g/100 g H2O	3,1	6,9	13,1	22,0	33,9	49,7

Bromate sind bedeutend stärkere Oxidationsmittel als Chlorate und reagieren teilweise schon in wässriger Lösung, was auch ihre gegenüber Chloraten erhöhte Giftigkeit und die krebserzeugende Wirkung begründet. Gemische aus Kaliumbromat und brennbaren Substanzen wie Phosphor oder Schwefel sind hochexplosiv und reibungsempfindlich. Kaliumbromat gibt dabei seinen Sauerstoff ab und wird zu Kaliumbromid reduziert.

Kaliumbromat kristallisiert in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160) mit den Gitterparametern a = 601,1 pm und c = 815,2 pm. In der Elementarzelle befinden sich drei Formeleinheiten.[6][7]

Die Standardbildungsenthalpie von Kaliumbromat beträgt bei 298,15 K ΔH_F⁰ = -361,50 kJ·mol⁻¹,[8] die Freie Bildungsenthalpie beträgt ΔG_F⁰ = -271,2 kJ·mol⁻¹.[9] Die Lösungsenthalpie beträgt ΔH⁰_sol = 40,58 kJ·mol⁻¹.[10] Die Wärmekapazität bei konstantem Druck beträgt C_p = 105,2 J·mol⁻¹·K⁻¹.[9]

Gewinnung und Darstellung

Die Synthese von Kaliumbromat erfolgt durch Zugabe von Brom in heißer konzentrierter Kalilauge. Hierbei fällt das entstehende Kaliumbromat aus der Lösung aus, während das gleichzeitig entstehende, leichter lösliche Kaliumbromid in Lösung bleibt.

${\displaystyle {\ce {Br2 + 2KOH -> KBr + KOBr + H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {3KOBr -> 2KBr + KBrO3}}}$

Verwendung

Kaliumbromat wird als Oxidationsmittel in der Maßanalyse (Bromatometrie) als Urtitersubstanz für die Bestimmung von Arsen, Antimon und Zinn verwendet. Außerdem wird es als Einkristall in der Piezoelektrik verwendet.

Die Verwendung als Lebensmittelzusatzstoff, ist durch Verbote stark zurückgegangen. Es wird aber z. B. noch als Mehlbehandlungsmittel in den USA zur Verbesserung des Backverhaltens eingesetzt.

Einzelnachweise

1. Eintrag zu Kaliumbromat. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 28. Dezember 2014.
2. Datenblatt Kaliumbromat (PDF) bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.
3. Eintrag zu Potassium bromate im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
4. Eintrag zu Kaliumbromat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2018. (JavaScript erforderlich)
5. D. Yoffe, R. Frim, S. D. Ukeles, M. J. Dagani, H. J. Barda, T. J. Benya, D. C. Sanders: Bromine Compounds. In: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2013, doi:10.1002/14356007.a04_405.pub2.
6. D. H. Templeton, L. K. Templeton: Tensor X-ray optical properties of the bromate ion. In: Acta Cryst. A41, 1985, S. 133–142, doi:10.1107/S0108767385000277.
7. R. G. Kulkarni, T. N. Wathore: X-ray determination of lattice parameters and thermal expansion of potassium bromate. In: Journal of Materials Science. 16 (3), 1981, S. 849–851, doi:10.1007/BF00552231.
8. J. R. Masaguer, A. Sousa-Alonso, J. Romero, M. V. Coto: Determination of the enthalpy of formation of potassium bromate. In: The Journal of Chemical Thermodynamics. 8 (6), 1976, S. 525–528, doi:10.1016/0021-9614(76)90025-2.
9. CRC Handbook of Chemistry and Physics: STANDARD THERMODYNAMIC PROPERTIES OF CHEMICAL SUBSTANCES (Memento vom 25. Februar 2015 im Internet Archive) (Kapitel 5.4)
10. G. E. Boyd, F. Vaslow: Heats of Solution and Derived Thermodynamic Properties of Alkali-Metal Bromates. In: J. Chem. Eng. Data. 7 (2), 1962, S. 237–238, doi:10.1021/je60013a024.