Kaliumdihydrogenphosphat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Kaliumdihydrogenphosphat
Andere Namen	Kaliumbiphosphat Monokaliumphosphat mono-Kaliumorthophosphat primäres/monobasisches Kaliumphosphat E 340 KDP
Summenformel	KH2PO4
CAS-Nummer	7778-77-0
PubChem	516951
Kurzbeschreibung	geruch- und farblose Kristalle[1]
Eigenschaften
Molare Masse	136,09 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,34 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	253 °C (Zersetzung)[1]
Löslichkeit	gut löslich in Wasser: 222 g·l–1 (20 °C)[1]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] keine Gefahrensymbole R- und S-Sätze R: keine R-Sätze S: keine S-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Kaliumdihydrogenphosphat ist ein farb- und geruchloses Kaliumsalz der Phosphorsäure. Es ist zusammengesetzt aus einem Kalium-Kation (K⁺) und einem Dihydrogenphosphat-Anion (H₂PO₄^-). Es gehört damit zu den Dihydrogenphosphaten.

Eigenschaften

KH₂PO₄ Einkristall

Chemische Eigenschaften

Kaliumdihydrogenphosphat reagiert in Wasser sauer: pH 4,4 bei einer 5%igen Lösung. Wasserfreies Kaliumdihydrogenphosphat ist hygroskopisch.

Verwendung

Kaliumdihydrogenphosphat findet, vor allem in der Biochemie und verwandten Naturwissenschaften, Verwendung zur Herstellung von Pufferlösungen. Oft wird es dabei gemeinsam mit Dikaliumhydrogenphosphat eingesetzt, welches im Gegensatz zu Kaliumdihydrogenphosphat neutral reagiert. Das zugehörige basische Phosphat ist Kaliumphosphat. Durch Kombinationen der drei Salze gelangt man zu wässrigen Phosphatlösungen mit definiertem pH-Wert. Die Kaliumhydrogenphosphate können durch die entsprechenden Natriumhydrogenphosphate substituiert werden, falls Kaliumionen nicht erwünscht sind. Weiterhin wird Kaliumdihydrogenphosphat als Düngemittel und als Lebensmittelzusatzstoff (E 340) eingesetzt. Es dient dabei als Säureregulator. Unter die Bezeichnung E 340 fallen jedoch auch das sekundäre Dikaliumphosphat (K₂HPO₄) und tertiäre Kaliumphosphat (K₃PO₄).

In der nichtlinearen Optik werden in bestimmten Winkeln geschnittene Kaliumdihydrogenphosphat-Kristall-Platten zur Frequenzverdopplung verwendet. Für die Versuche zur Entwicklung der Laser-gezündeten Trägheitsfusion in der National Ignition Facility wurden mehrere Kaliumdihydrogenphosphat-Kristalle mit jeweils 318 kg Masse pro Kristall gezüchtet.

Nachweis

Kalium-Kation

Kaliumdihydrogenphosphat lässt sich wie andere Kaliumsalze über die violette Flammenfärbung nachweisen.

Sehr spezifisch, wenn auch nicht sehr empfindlich lässt sich Kalium mit Perchlorsäure nachweisen. Dabei fällt schwerlösliches Kaliumperchlorat aus.

$\mathrm{K^+ + ClO_4^-\rightarrow KClO_4\downarrow}$

Dihydrogenphosphat-Anion

Gibt man Ammoniumheptamolybdatlösung zu einer salpetersauren, phosphathaltigen Lösung, so fällt gelbes Ammoniummolybdatophosphat aus.

$\mathrm{H_2PO_4^- + 22 \; H^+ + 3 \; NH_4^+ + 12 \; MoO_4^{2-} \rightarrow (NH_4)_3[P(Mo_3O_{10})_4 \cdot aq]\downarrow + 12 \; H_2O}$

Arsensäure wirkt bei diesem Nachweis störend, da sie teilweise, analog zum Phosphat, als Molybdoarsenat ausgefällt wird.

Wird die Lösung zunächst neutralisiert, ergeben sich weitere Möglichkeiten für Nachweise:

Mit Silbernitrat bildet sich ein gelber Niederschlag von Silberphosphat, der sich in schwachen Säuren löst.

$\mathrm{H_2PO_4^- + 3 \; AgNO_3 \rightarrow Ag_3PO_4\downarrow + 3 \; NO_3^- + 2H^+}$

Bei Zugabe von Bariumchlorid fällt weißes Bariumhydrogenphosphat aus, das sich leicht in Essigsäure löst.

$\mathrm{H_2PO_4^- + BaCl_2 \rightarrow BaHPO_4\downarrow + 2 \; Cl^- +H^+}$

Literatur

• Gerhart Jander, Ewald Blasius et al.: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 14. neu bearb. Aufl.. Hirzel, Stuttgart, 1995. ISBN 3-7776-0672-3

Quellen

1. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Kaliumdihydrogenphosphat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25.8.2007 (JavaScript erforderlich)

Weblink

318 Kilogramm-Kristalle aus Kaliumdihydrogenphosphat und ihre Verwendung