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硝酸カリウム

硝酸カリウムの化学構造式

硝酸カリウムPotassium nitrateは,化学式 KNO3 で表される無機化合物です。

目次
  1. 1名称
  2. 2化学式と構造
  3. 3物質情報
  4. 4構成要素
  5. 5熱力学的性質
  6. 6溶解度
  7. 7危険有害性
  8. 8製法
  9. 9化学反応
  10. 10参考文献
  11. 11関連物質
  12. 12関連カテゴリ

名称

物質名称一覧

命名法
Nomenclature
名称
Name
代表的名称
Typical name
硝酸カリウム
Potassium nitrate
組成命名法
Compositional nomenclature
硝酸カリウム
Potassium nitrate
付加命名法
Additive nomenclature
トリオキシド硝酸(1−)カリウム
Potassium trioxidonitrate(1−)
別名
Other names
硝石
Saltpeter

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称
Formula name
化学式
Formula
代表的化学式
Typical formula
KNO3
組成式
Compositional formula
KNO3
構造式
Structural formula
硝酸カリウムの化学構造式
構造式 (共役なし)
Structural formula with no conjugation
硝酸カリウムの化学構造式 (共役なし)
電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure
硝酸カリウムの電子式 (ルイス構造式)
電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure
硝酸カリウムの電子式 (ルイス構造式, 色付き)

物質情報

物質情報一覧

項目
Item
Value
名称
Name
硝酸カリウム
Potassium nitrate
化学式
Formula
KNO3
外観
Appearance
無色の固体
Colorless solid
臭気
Odor
無臭
Odorless
モル質量
Molar mass
101.102 g/mol
密度
Density
2.11 g/cm3[1]
固体
2.105 g/cm3[2]
固体
融点
Melting point
333 °C[1]
334 °C[2]
沸点
Boiling point
400 °C[1][2]
分解

構成要素

構成イオン

イオン
Ion
名称
Name
電荷数
Charge number
個数
Number
K+カリウムイオン11
NO3硝酸イオン-11

構成原子

原子
Atom
名称
Name
酸化数
Oxidation state
個数
Number
Kカリウム+11
N窒素+51
O酸素−23

原子の比率

原子
Atom
原子量
Atomic weight
個数
Number
原子比率
Atomic ratio
重量比率
Weight ratio
K39.0983120.00%38.67%
N14.007120.00%13.85%
O15.999360.00%47.47%
KNO原子比率
KNO重量比率

熱力学的性質

相転移特性

項目
Item
Value
融解熱
Enthalpy of fusion
10.1 kJ · mol−1[1]
at 333°C
9.6 kJ · mol−1[2]
at 334°C
蒸発熱
Enthalpy of vaporization
5.10 kJ · mol−1[1]
at 128°C
蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C
その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition

標準熱力学特性

状態
State
標準生成
エンタルピー
ΔfH°
kJ · mol−1
標準生成
ギブス
エネルギー
ΔfG°
kJ · mol−1
標準モル
エントロピー
S°
J · K−1 · mol−1
標準モル
定圧熱容量
Cp°
J · K−1 · mol−1
結晶性固体−494.63[3]−394.86[3]133.05[3]96.40[3]
水溶液 (解離状態)−459.74[3]−394.53[3]248.9[3]−64.9[3]

溶解度

溶解性

反応
Reactive
混和
Miscible
易溶
Very soluble
可溶
Soluble
C3H8O3[1]グリセロール
微溶
Slightly soluble
難溶
Very slightly soluble
C2HCl3トリクロロエテン
不溶
Insoluble

水への溶解度 (g/100 g)[1]

0°C10°C20°C30°C40°C60°C80°C90°C100°C
13.921.231.645.361.3106167203245

水への溶解度 (g/100 g)[4]

0.4°C14.9°C30.8°C44.75°C60.05°C76°C91.65°C114°C
13.4325.7847.5274.5111.18156.61210.2311.64

水への溶解度 (g/100 g)[4]

0°C10°C20°C25°C30°C40°C50°C60°C70°C80°C90°C100°C110°C120°C125°C
13.320.931.637.345.863.985.5110138169202246300394493

トリクロロエテンへの溶解度 (g/100 g)[4]

15°C
0.01

水への溶解度 (g/100 mL)[1]

20°C
32

ヒドラジンへの溶解度 (g/100 mL)[4]

20°C
14

エタノールへの溶解度 (g/100 mL)[4]

20°C
0.16

溶解度曲線 (g/100 g)

0°C20°C40°C60°C80°C100°C温度 (°C)050100150200250300溶解度 (g/100 g)

溶解度曲線 (g/100 mL)

0°C20°C40°C60°C80°C100°C温度 (°C)010203040溶解度 (g/100 mL)

危険有害性

GHSラベル[5]

物理的危険性[5]

健康有害性[5]

環境有害性[5]

製法

塩基の反応

硝酸水酸化カリウムが反応すると,硝酸カリウムが生成します。

硝酸水酸化カリウムの反応
ΔrG−172.20 kJ/mol
K1.47 × 1030
pK−30.17

塩基酸性酸化物の反応

水酸化カリウム五酸化二窒素が反応すると,硝酸カリウムが生成します。

塩基性酸化物の反応

酸化カリウム硝酸が反応すると,硝酸カリウムが生成します。

酸化カリウム硝酸の反応
ΔrG−543.3 kJ/mol
K1.52 × 1095
pK−95.18

塩基性酸化物酸性酸化物の反応

酸化カリウム五酸化二窒素が反応すると,硝酸カリウムが生成します。

弱酸の塩強酸の反応

弱酸の塩強酸が反応すると,硝酸カリウムが生成する場合があります。

フッ化カリウム硝酸の反応
ΔrG−49.6 kJ/mol
K4.89 × 108
pK−8.69
硫化カリウム硝酸の反応
ΔrG−297.9 kJ/mol
K1.55 × 1052
pK−52.19

弱塩基の塩強塩基の反応

弱塩基の塩強塩基が反応すると,硝酸カリウムが生成する場合があります。

活性金属の反応

カリウム硝酸が反応すると,硝酸カリウム水素が生成します。

カリウム硝酸の反応
ΔrG−628.30 kJ/mol
K1.18 × 10110
pK−110.07

分解反応

熱分解性物質が分解すると,硝酸カリウムが生成する場合があります。

亜硝酸カリウムの分解
ΔrG26.1 kJ/mol
K0.27 × 10−4
pK4.57

化学反応

電離反応

硝酸カリウムが電離すると,カリウムイオン硝酸イオンが生成します。

硝酸カリウムの電離
ΔrG0.34 kJ/mol
K0.87 × 100
pK0.06
KNO3硝酸カリウム
K+カリウムイオン + NO3硝酸イオン

不揮発性の酸との反応

硝酸カリウム不揮発性の酸が反応すると,不揮発性の酸の塩硝酸が生成します。

硝酸カリウム硫酸の反応
ΔrG−3.07 kJ/mol
K3.45 × 100
pK−0.54

還元性化学種との反応

還元性化学種硝酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

水素硝酸カリウムの反応
ΔrG−148.82 kJ/mol
K1.18 × 1026
pK−26.07
水素硝酸カリウムの反応
ΔrG−750.9 kJ/mol
K3.56 × 10131
pK−131.55
硫化水素硝酸カリウムの反応
ΔrG−115.26 kJ/mol
K1.56 × 1020
pK−20.19

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種硝酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

硝酸カリウムの反応
ΔrG−41.4 kJ/mol
K1.79 × 107
pK−7.25
硝酸カリウムの反応
ΔrG−57.7 kJ/mol
K1.28 × 1010
pK−10.11

被酸化性化学種との反応 (酸性条件下)

被酸化性化学種硝酸カリウム水素イオンが反応すると,種々の生成物が生成します。

硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−83.63 kJ/mol
K4.48 × 1014
pK−14.65
Cu + 2KNO3硝酸カリウム + 4H+水素イオン
Cu2+銅(II)イオン + 2NO2二酸化窒素 + 2K+カリウムイオン + 2H2O
硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−356.43 kJ/mol
K2.78 × 1062
pK−62.44
3Cu + 2KNO3硝酸カリウム + 8H+水素イオン
3Cu2+銅(II)イオン + 2NO一酸化窒素 + 2K+カリウムイオン + 4H2O
ヨウ化カリウム硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−29.56 kJ/mol
K1.51 × 105
pK−5.18
2KIヨウ化カリウム + 2KNO3硝酸カリウム + 4H+水素イオン
🔥
4K+カリウムイオン + I2ヨウ素 + 2NO2二酸化窒素 + 2H2O
ヨウ化カリウム硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG−194.22 kJ/mol
K1.06 × 1034
pK−34.03
6KIヨウ化カリウム + 2KNO3硝酸カリウム + 8H+水素イオン
8K+カリウムイオン + 3I2ヨウ素 + 2NO一酸化窒素 + 4H2O

被酸化性化学種との反応 (中性条件下)

被酸化性化学種硝酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

硝酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG−45.2 kJ/mol
K8.29 × 107
pK−7.92
硝酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG−110.4 kJ/mol
K2.19 × 1019
pK−19.34

難酸化性化学種との反応

難酸化性化学種硝酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

塩化水素硝酸カリウムの反応
ΔrG−41.58 kJ/mol
K1.93 × 107
pK−7.28

難酸化性化学種との反応 (酸性条件下)

難酸化性化学種硝酸カリウム水素イオンが反応すると,種々の生成物が生成します。

塩化水素硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG113.34 kJ/mol
K0.14 × 10−19
pK19.86
2HCl塩化水素 + 2KNO3硝酸カリウム + 2H+水素イオン
🔥
Cl2塩素 + 2NO2二酸化窒素 + 2K+カリウムイオン + 2H2O
塩化水素硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
ΔrG234.47 kJ/mol
K0.84 × 10−41
pK41.08
6HCl塩化水素 + 2KNO3硝酸カリウム + 2H+水素イオン
🔥
3Cl2塩素 + 2NO一酸化窒素 + 2K+カリウムイオン + 4H2O
硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
Au + 3KNO3硝酸カリウム + 6H+水素イオン
🔥
Au3+金(III)イオン + 3NO2二酸化窒素 + 3K+カリウムイオン + 3H2O
硝酸カリウムの反応 (酸性条件下)
Au + KNO3硝酸カリウム + 4H+水素イオン
🔥
Au3+金(III)イオン + NO一酸化窒素 + K+カリウムイオン + 2H2O

難酸化性化学種との反応 (中性条件下)

難酸化性化学種硝酸カリウムが反応すると,種々の生成物が生成します。

硝酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG342.48 kJ/mol
K0.10 × 10−59
pK60.00
硝酸カリウムの反応 (中性条件下)
ΔrG259.67 kJ/mol
K0.32 × 10−45
pK45.49

沈殿反応

水溶液中に特定の化学種が存在すると,硝酸カリウムと反応して沈殿が生成します。

分解反応

硝酸カリウムが分解すると,酸化カリウム五酸化二窒素が生成します。

硝酸カリウムの分解
ΔrG176.62 kJ/mol
K0.11 × 10−30
pK30.94
硝酸カリウムの分解
ΔrG607.1 kJ/mol
K0.44 × 10−106
pK106.36
硝酸カリウムの分解
ΔrG581.5 kJ/mol
K0.13 × 10−101
pK101.87

水溶液の電気分解

硝酸カリウム水溶液を電気分解すると,種々の生成物が生成します。

の電気分解
ΔrG474.258 kJ/mol
K0.82 × 10−83
pK83.09
2H2O
2H2水素 + O2酸素
硝酸カリウム水溶液の電気分解 (水≠反応物)
ΔrG176.62 kJ/mol
K0.11 × 10−30
pK30.94
硝酸カリウム水溶液の電気分解 (水=還元剤)
ΔrG473.59 kJ/mol
K0.11 × 10−82
pK82.97
硝酸カリウム水溶液の電気分解 (水=還元剤)
ΔrG1784.57 kJ/mol
K0.23 × 10−312
pK312.64
硝酸カリウム水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤)
2KNO3硝酸カリウム + 4H2O
💧⚡
2KOH水酸化カリウム + 2NH2OHヒドロキシルアミン + 3O2酸素

溶融塩電解

硝酸カリウムの溶融塩を電気分解すると,種々の生成物が生成します。

硝酸カリウムの溶融塩電解
ΔrG789.72 kJ/mol
K0.44 × 10−138
pK138.35
硝酸カリウムの溶融塩電解
ΔrG935.2 kJ/mol
K0.14 × 10−163
pK163.84

参考文献

参考文献一覧

  1. 1
  2. 2
    John R. Rumble Jr, David R. Lide, Thomas J. Bruno (2019)
    CRC Handbook of Chemistry and Physics 100th Edition
    CRC Press

  3. 3
    Janiel J. Reed (1989)
    The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
    National Institute of Standards and Technology (NIST)

  4. 4
    Atherton Seidell (1919)
    Solubilities of Inorganic and Organic Compounds: A Compilation of Quantitative Solubility Data From the Periodical Literature
    D. Van Nostrand Company

  5. 5