重炭酸カリウム (KHCO3) は白色の結晶塩として機能し、ベーキング時の残留剤、消火剤、農業における土壌酸性度の中和などに広く使用されています。さらに、栄養補助食品としても機能し、特定の治療法でも役割を果たします。
| IUPAC名 | 炭酸水素カリウム |
| 分子式 | KHCO3 |
| CAS番号 | 298-14-6 |
| 同義語 | 炭酸水素カリウム、酸性カリウム塩、炭酸水素カリウム、PCN 0775、E501 |
| インチチ | InChI=1S/CH2O3.K/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1 |
重炭酸カリウムの性質
重炭酸カリウムの配合
重炭酸カリウムの化学式は KHCO3 です。この式は、カリウム イオン (K+) が重炭酸イオン (HCO3-) と結合して重炭酸カリウム分子を形成することを示しています。式は、分子を構成する原子の種類と数に関する情報を提供するため、化学において重要です。
重炭酸カリウムのモル質量
KHCO3 のモル質量は 100.115 g/mol です。これは、1 モルの KHCO3 に 100.115 グラムの化合物が含まれていることを意味します。モル質量は、化学反応に必要な物質の量を計算するために使用されるため、化合物の重要な特性です。さらに、モル質量は、物質のグラムとモルを変換するために使用できます。
重炭酸カリウムの沸点
KHCO3 の沸点は、沸点に達する前に分解するため、明確に定義されていません。加熱すると、KHCO3 は炭酸カリウム、二酸化炭素、水に分解します。したがって、KHCO3 の熱安定性を説明するために KHCO3 の分解温度が使用されます。
重炭酸カリウムの融点
KHCO3 の融点は 292°C です。この温度では、KHCO3 は固体から液体に変化します。化合物の融点は、化合物を溶融および加工できる条件を決定するため、重要な物理的特性です。
重炭酸カリウムの密度 g/mL
KHCO3 の密度は 2.17 g/mL です。密度は、単位体積あたりの質量の尺度です。 KHCO3 は密度が高いため、クラス B の火災を消すために使用される消火器などの用途に有用な化合物です。
重炭酸カリウムの分子量
KHCO3 の分子量は 100.115 g/mol です。分子量は、分子内のすべての原子の原子量の合計です。この特性は、化学反応に必要な物質の量を計算するために使用されるため、化学において重要です。
重炭酸カリウムの構造
KHCO3 は塩化ナトリウムに似た結晶構造を持っています。この化合物はカリウムイオン（K+）と重炭酸イオン（HCO3-）で構成されています。塩化ナトリウムの結晶構造ではカリウムイオンがナトリウムイオンの位置を占め、重炭酸イオンは塩化物イオンの位置を占めます。
| 外観 | 白色の結晶性粉末 |
| 比重 | 2.17 g/cm3 |
| 色 | 白 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 100.115 g/モル |
| 密度 | 2.17 g/cm3 |
| 融合点 | 292℃ |
| 沸点 | 沸騰する前に分解してしまう |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 25g/100ml(20℃) |
| 溶解性 | 水に溶ける |
| 蒸気圧 | 適用できない |
| 蒸気密度 | 適用できない |
| pKa | 10.3（炭酸） |
| pH | 8.5 – 9.5 (1%溶液) |
重炭酸カリウムの安全性と危険性
KHCO3 は一般に、指示に従って使用すれば安全であると考えられています。ただし、皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があるため、取り扱いには注意が必要です。大量に摂取すると有害になる可能性もあります。粉塵を吸入すると、気道に炎症を引き起こす可能性があります。さらに、強酸と反応して二酸化炭素を放出する可能性があり、危険な場合があります。 KHCO3 を使用する場合は、安全手順に従い、適切な保護具を着用することが重要です。飲み込んだ場合は、直ちに医師の診察を受けてください。皮膚や目に入った場合は、患部を水でよく洗い、刺激が続く場合は医師の診察を受けてください。
| ハザードシンボル | なし |
| セキュリティの説明 | 飲み込むと有害で、皮膚や目に炎症を引き起こします。吸入を避けてください。 |
| 国連識別番号 | 国連 2987 |
| HSコード | 2836.30.00 |
| 危険等級 | 8 (腐食性) |
| 梱包グループ | Ⅲ |
| 毒性 | LD50 (ラット、経口): 6,400 mg/kg |
重炭酸カリウムの合成方法
水の存在下では、二酸化炭素は炭酸カリウムと反応してKHCO3を合成します。
反応は次のように起こります。
K2CO3 + CO2 + H2O → 2KHCO3
別の方法は、水酸化カリウムと二酸化炭素を反応させることです。
KOH + CO2 → KHCO3
得られた KHCO3 は、水からの再結晶によって精製できます。反応収率は原料の純度と反応条件に依存します。
KHCO3 を生成するには、塩化カリウムを重炭酸アンモニウムと反応させ、次に二酸化炭素で処理します。
NH4HCO3 + KCl → NH4Cl + KHCO3
KHCO3 + CO2 → K2CO3 + H2O
K2CO3 + CO2 + H2O → 2KHCO3
この方法には、安価な原材料を使用できるという利点があり、危険な副生成物が生成されません。
重炭酸カリウムの用途
KHCO3 は、さまざまな産業や用途で幅広く使用されています。最も一般的な用途のいくつかを次に示します。
- 食品産業: ケーキ、クッキー、パンなどの焼き菓子の膨らみを助ける離型剤として使用されます。
- 農業: うどんこ病などの真菌性植物の病気を制御するための殺菌剤として使用されます。
- 医薬品: 胃酸を中和し、消化不良や胸やけを治療するための制酸薬として使用されます。
- 消火器: クラス B およびクラス C の火災を消すための粉末消火剤として消火器に使用されます。
- 実験室用途: pH 緩衝や細胞培養など、さまざまな実験室用途で使用されます。
- パーソナルケア製品: マイルドな研磨剤として歯磨き粉に使用され、臭いを抑えるために消臭剤にも使用されます。
- 水処理: pH レベルを調整し、重金属やその他の不純物を除去するために水処理に使用されます。
質問:
Q: 重炭酸カリウムとは何ですか?
A: KHCO3 は、食品、農業、医薬品などのさまざまな産業で一般的に使用される白色の無臭の粉末です。化学式は KHCO3 で、カリウムカチオン、重炭酸アニオン、水分子で構成される塩です。
Q: カリウム発泡錠剤の重炭酸塩は二酸化炭素に変わりますか?
A: はい、カリウム発泡錠剤が水に溶解すると、錠剤中の重炭酸塩がクエン酸と反応して二酸化炭素を放出します。この反応により、発泡性錠剤に特有のシュワシュワとした泡立ちが生じます。
Q: ワインに重炭酸カリウムを加えるとどうなりますか?
もっている： KHCO3 をワインに添加すると、存在する過剰な酸と反応してワインの酸性度が下がります。ワインメーカーは一般に、ワインの味と品質を向上させるために、脱酸と呼ばれるこのプロセスを使用します。
Q: 重炭酸カリウムはどこで購入できますか?
A: KHCO3 は、さまざまな化学物質の供給業者、オンライン市場、農産物店から購入できます。健康食品店や健康食品市場でも一般的に入手できます。
Q: 式 KHCO3 の化合物の名前は何ですか?
A: 式 KHCO3 の化合物は重炭酸カリウムと呼ばれます。
Q: すべての KHCO3 が反応したことを確認するために、実験では何をしましたか?
A: すべての KHCO3 が反応したことを確認するための実験では、過剰な酸を反応混合物に加え、ガスが発生しなくなるまで反応を継続しました。ガスが存在しないことは、すべての KHCO3 が酸と反応したことを示しています。
Q: KHCO3を加熱するとどうなりますか?
A: KHCO3 を加熱すると、分解して炭酸カリウム (K2CO3)、水、二酸化炭素が生成されます。この反応は次のように起こります: 2KHCO3 → K2CO3 + H2O + CO2。