Kaliumferrat: Chemische Verbindung

Strukturformel
Allgemeines
Name	Kaliumferrat
Andere Namen	Kaliumferrat(VI)
Summenformel	K2FeO4
Kurzbeschreibung	schwarzer Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13718-66-6 PubChem 53493006 ChemSpider 57579260 Wikidata Q418315
Eigenschaften
Molare Masse	198,04 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	>400 °C
Löslichkeit	leicht löslich in Wasser
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Gefahr H- und P-Sätze H: 272 P: 220
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Das Ferrat(VI)-Ion (Fe^VIO₄²⁻) enthält ein tetraedisch von vier Sauerstoffatomen umgebenes Eisenatom. Es handelt sich um einen Charge-Transfer-Komplex, wodurch die intensive Färbung erklärt wird.

In dieser Verbindung liegt Eisen in seiner höchsten vorkommenden Oxidationsstufe vor. Kaliumferrat ist daher ein starkes Oxidationsmittel, stärker als Kaliumpermanganat.

Zur Darstellung im Labor wird zunächst eine Natriumhydroxidlösung durch Oxidation mit Chlorgas in das Hypochlorit überführt. Dieses wird dann mit einer Eisen(III)-nitratlösung umgesetzt und die erhaltene Ferrat(VI)-Lösung mit Natriumhydroxid gesättigt. Aus dieser Lösung wird schließlich mit konzentrierter Kaliumhydroxidlösung das Kaliumferrat gefällt. Durch Umfällen aus konzentrierter Kaliumhydroxidlösung kann die Verbindung in einer Reinheit von > 98 % erhalten werden:

${\displaystyle {\ce {2 NaOH + Cl2 -> NaCl + NaOCl + H2O}}}$ 
${\displaystyle {\ce {3 NaOCl + 2 Fe(NO3)3 * 9 H2O + 10 NaOH -> 2 Na2FeO4 + 6 NaNO3 + 3 NaCl + 23 H2O}}}$ 
${\displaystyle {\ce {Na2FeO4 + 2 KOH -> K2FeO4 + 2 NaOH}}}$ 

Andere Methoden benutzt statt des Chlors Kaliumperoxodisulfat als Oxidationsmittel oder verzichten ganz auf die Verwendung chemischer Oxidationsmittel und nutzen hierfür eine Elektrolyse.

 

Kaliumferrat kristallisiert in einer orthorhombischen Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pnam (Raumgruppen-Nr. 62, Stellung 6)Vorlage:Raumgruppe/62.6. Die Gitterkonstanten sind a=769 pm, b=1033 pm und c=586 pm. Die Struktur ist isomorph zu der von Kaliumsulfat und Kaliumchromat. Die Verbindung ist nur in trockenem Zustand haltbar. Stark verdünnte Lösungen sind einige Zeit haltbar, während sich konzentrierte Lösungen schnell zersetzen.

• Patent US5746994A: Method for synthesizing ferrate and ferrate produced thereby. Angemeldet am 9. August 1996, veröffentlicht am 5. Mai 1998, Anmelder: New Mexico State University, Erfinder: Michael D. Johnson.‌