Сульфат калия K2SO4: свойства, получение, применение

Сульфат калия K2SO4 — средняя растворимая соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, молярная масса 174 г/моль.

Ключевые факты

Формула
K2SO4
Класс
соль (средняя, растворимая)
Молярная масса
174 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 174,26 г/моль
Другие названия
сернокислый калий (техническое название)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
K +1, S +6, O −2
Связи
ионная между K+ и SO42−, внутри сульфат-иона ковалентная полярная
Кристаллическая решётка
ионная
Среда раствора
нейтральная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое сульфат калия?

Сульфат калия — калийное удобрение без хлора. Для культур, которым вреден хлорид, — картофеля, винограда, цитрусовых, табака — выбирают именно его, потому что он даёт растению калий и серу одновременно и не засоляет почву.

С точки зрения теории вещество похоже на сульфат натрия: основание KOH и серная кислота обе сильные, гидролиза нет, среда нейтральная. Различить эти две соли можно по цвету пламени: калий окрашивает его в фиолетовый, натрий — в жёлтый.

Какие физические свойства у сульфата калия?

Физические свойства: сульфат калия K2SO4
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахбелые или бесцветные кристаллы, без запаха
Растворимость в водеумеренная: около 11 г в 100 г воды при 20 °C
Температура плавленияоколо 1070 °C
Среда растворанейтральная, рН около 7

Какие химические свойства у сульфата калия?

Сульфат калия вступает в обмен с растворимыми солями бария и свинца, образуя осадки, и с серной кислотой в избытке, давая кислую соль. Окисляться и восстанавливаться в водном растворе он не способен.

  1. С хлоридом бария: белый осадокK2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2KCl
  2. С нитратом барияK2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + 2KNO3
  3. С нитратом свинца(II)K2SO4 + Pb(NO3)2 → PbSO4↓ + 2KNO3
  4. С серной кислотой: кислая соль гидросульфат калияK2SO4 + H2SO4 → 2KHSO4Условия: избыток концентрированной кислоты
  5. Электролиз водного раствора: разлагается вода2H2O → 2H2↑ + O2↑Условия: электролиз раствора

Если сульфат калия действует на другие соли, осадок выпадает только тогда, когда образуется нерастворимый сульфат. Реакции с большинством солей идут без видимых признаков, потому что все соли калия растворимы.

Как получают сульфата калия?

В промышленности

Соль добывают из природных минералов шёнита и лангбейнита, а ещё получают по способу Маннгейма: хлорид калия нагревают с концентрированной серной кислотой, и газообразный хлороводород уходит из смеси.

  • 2KCl + H2SO4 → K2SO4 + 2HCl↑

В лаборатории

В лаборатории сульфат калия получают нейтрализацией: щёлочь или карбонат калия постепенно приливают к серной кислоте, пока среда не станет нейтральной.

  • 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O

Как распознать сульфат калия? Качественная реакция

Сульфат-ион определяют по ионам бария: образуется белый осадок. Ион калия узнают по пламени: соль окрашивает его в фиолетовый цвет, а через кобальтовое стекло оттенок розовато-фиолетовый.

  • Ba2+ + SO42− → BaSO4↓

Где применяют сульфата калия?

  • бесхлорное калийное удобрение для картофеля, винограда, ягод и цитрусовых;
  • производство стекла и квасцов;
  • пищевая добавка E515;
  • сырьё для получения других соединений калия.

Меры предосторожности. Малоопасное вещество. В больших количествах раздражает слизистые, а в почве избыток удобрения вреден растениям, поэтому дозы нужно соблюдать.

Чему равна молярная масса сульфата калия?

M(K2SO4) = 2·39 + 32 + 4·16 = 174 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 174,26 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где сульфат калия встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса сульфата калия?

M(K2SO4) = 2·39 + 32 + 4·16 = 174 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 174,26 г/моль.

Чем сульфат калия лучше хлорида калия для удобрения?

В нём нет хлора, который вреден картофелю, винограду и цитрусовым, и есть сера, нужная растениям. Поэтому его используют там, где хлорид нежелателен.

Как отличить сульфат калия от сульфата натрия?

Сульфат-ион у них одинаковый, а катионы разные. По пламени: калий даёт фиолетовую окраску, натрий — жёлтую.

Что получится при нагревании хлорида калия с концентрированной серной кислотой?

Образуются сульфат калия и газ хлороводород. Реакция идёт, потому что хлороводород улетучивается из смеси.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: калий K, сера S, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники