Kaliumcyanat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Kaliumcyanat
Andere Namen	POTASSIUM CYANATE (INCI)[1]
Summenformel	KOCN
Kurzbeschreibung	weißer, geruchloser Feststoff[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 590-28-3 EG-Nummer 209-676-3 ECHA-InfoCard 100.008.798 PubChem 11378442 Wikidata Q416304
Eigenschaften
Molare Masse	81,12 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest[2]
Dichte	2,06 g·cm^−3 (20 °C)[2]
Schmelzpunkt	314–316 °C[2]
Siedepunkt	Zersetzung bei > 700 °C[2]
Löslichkeit	gut in Wasser (750 g·l^−1 bei 20 °C)[2] praktisch unlöslich in Ethanol[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[5] ggf. erweitert[4] Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​319​‐​412 P: 264​‐​270​‐​273​‐​280​‐​301+312​‐​305+351+338[4]
Toxikologische Daten	567 mg·kg^−1 (LD50, Ratte, oral)[2]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Kaliumcyanat ist das Kaliumsalz der Cyansäure und der Isocyansäure – eine Unterscheidung lässt sich nicht treffen, da das Anion ein mesomeres System darstellt und die Anionen beider Säuren somit identisch sind. Da allerdings die Längen der Bindungen zwischen Kohlenstoff und Stickstoff sowie zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff eher Doppelbindungen entsprechen als einer Einfach- und einer Dreifachbindung[6], wäre die Bezeichnung Kaliumisocyanat eher gerechtfertigt; sie ist aber unüblich.

Herstellung

Kaliumcyanat wird technisch durch Einleiten von Luft in eine Kaliumcyanidschmelze hergestellt.

${\displaystyle \mathrm {2\ KCN+\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ KOCN} }$

Die Oxidation von Kaliumcyanid gelingt auch mit anderen Oxidationsmitteln wie Braunstein, Blei(IV)-oxid, Kaliumdichromat[3] oder Kaliumpermanganat. Im Labor kann es durch Zusammenschmelzen von Harnstoff und Kaliumcarbonat hergestellt werden.

${\displaystyle \mathrm {2\ CO(NH_{2})_{2}+\ K_{2}CO_{3}\longrightarrow } }$

${\displaystyle \mathrm {2\ KOCN+2\ NH_{3}+\ CO_{2}+\ H_{2}O} }$

Eigenschaften

Kaliumcyanat bildet farblose, nadelförmige Kristalle. Es ist in reinem Zustand geruchlos; technische Produkte können einen schwachen Geruch aufweisen, der zum Teil von Blausäure verursacht wird, die aus der herstellungsbedingten Verunreinigung durch Kaliumcyanid entsteht. Der Schmelzpunkt liegt etwa bei 315 °C. Bei Raumtemperatur besitzt es eine Dichte von ca. 2,056 g/cm^3. Es ist sehr gut löslich in Wasser (es lösen sich 750 g Kaliumcyanat pro Liter). Das Salz ist in Alkohol unlöslich. Beim Erhitzen auf Temperaturen über 700 °C zerfällt es in Kaliumcyanid und Sauerstoff. In wässriger Lösung hydrolysiert es langsam, wobei unter anderem Ammoniumcarbonat entsteht.[3]

Verwendung

Kaliumcyanat wurde Ende der 1940er-Jahre in den USA als Herbizid verwendet, da es für viele Pflanzen als Gift wirkt. Es wurde jedoch nie großflächig eingesetzt.[7] In Deutschland, Österreich und der Schweiz ist kein Pflanzenschutzmittel zugelassen, das diesen Wirkstoff enthält.[8] Heute wird es zur Oberflächenhärtung von Metallen[9] und bei der Synthese von organischen Verbindungen wie Harnstoff-Derivaten und Carbamaten[4] (zum Beispiel von Hydantoin oder Semicarbazid) eingesetzt.[3]

Sicherheitshinweise

Kaliumcyanat ist schwach wassergefährdend und gesundheitsschädlich. Beim Erhitzen auf über 700 °C entsteht das hochgiftige Kaliumcyanid.

Einzelnachweise

1. Eintrag zu POTASSIUM CYANATE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 18. September 2021.
2. Datenblatt Kaliumcyanat bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.
3. Karl-Heinz Lautenschläger, Werner Schröter, Andrea Wanninger: Taschenbuch der Chemie. 2005, ISBN 978-3-8171-1760-4 (Seite 596 in der Google-Buchsuche). 
4. Eintrag zu Kaliumcyanat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
5. Eintrag zu Potassium cyanate im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
6. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9.
7. Robert L. Zimdahl: A History of Weed Science in the United States. 2010, ISBN 978-0-12-381495-1 (Seite 109 in der Google-Buchsuche). 
8. Generaldirektion Gesundheit und Lebensmittelsicherheit der Europäischen Kommission: EU-Pestiziddatenbank; Eintrag in den nationalen Pflanzenschutzmittelverzeichnissen der Schweiz, Österreichs und Deutschlands, abgerufen am 12. März 2016.
9. Wolfgang Weißbach: Werkstoffkunde: Strukturen, Eigenschaften, Prüfung. 2009, ISBN 978-3-8348-0739-7 (Seite 163 in der Google-Buchsuche).