Kaliumbromat

Bemerkung für Schulen: Kaliumbromat ist ein krebserzeugender Stoff. Er darf in Deutschland nach einer Ausnahmeregelung in der RISU an allgemeinbildenden Schulen nur für analytische Zwecke verwendet werden. Bromate bilden mit brennbaren Stoffen explosive und reibungsempfindliche Mischungen. Es darf nur absolut sauberes, analysenreines Kaliumbromat aufbewahrt und eingesetzt werden. Explosionsversuche sind wegen der hohen Instabilität des Bromat-Ions und vor allem auch wegen des krebserzeugenden Potenzials extrem problematisch!

Kaliumbromat löst sich in kaltem Wasser nur mäßig, in warmem Wasser dagegen deutlich besser. Beim Erhitzen auf 350 °C beginnt es zu schmelzen, bei 434 °C zersetzt es sich unter Sauerstoffabspaltung. Mit brennbaren Stoffen wie Schwefel, Kohlenstoff, Phosphor oder mit organischen Stoffen entstehen explosive Gemische, die bei Reibung oder Berührung explodieren können. Nach der Stellung von Brom im Vergleich zum Chlor im Periodensystem müsste Kaliumbromat ein schwächeres Oxidationsmittel wie Kaliumchlorat sein. Tatsächlich ist es aber so, dass Bromate instabiler als Chlorate sind und die Oxidationsgeschwindigkeit höher ist. Daher reagieren entsprechende Mischungen sogar noch heftiger.

Bei den üblichen Schauversuchen an Universitäten über oszillierende Reaktionen wird Kaliumbromat als Oxidationsmittel eingesetzt. Die in der Literatur beschriebenen Experimente nach Belousov und Zhabotinsky sind aufgrund des Gefahrenpotenzials für allgemeinbildende Schulen weniger geeignet. Natriumbromat würde sich als Ersatzstoff dafür zwar eignen, es wird momentan nicht als krebserzeugend eingestuft, aber ein entsprechendes Potenzial des Bromat-Salzes könnte ebenfalls vorhanden sein. Außerdem entsteht bei der Reaktion elementares Brom.

Oszillierende Reaktion unter Beteiligung von Bromat-Ionen

Die Gewinnung kann durch Elektrolyse einer Kaliumbromid-Lösung erfolgen. Eine andere Möglichkeit wäre das Einleiten von Brom in heiße Kalilauge: Dabei entsteht ein Gemisch aus Kaliumbromid und Kaliumbromat. Dieses löst sich im Wasser schlechter als Kaliumbromid. So lassen sich die beiden Salze durch Kristallisation gut voneinander trennen.

3 Br₂ + 6 KOH

5 KBr + KBrO₃ + 3 H₂O

Kaliumbromat wird im Labor aufgrund seiner Eigenschaften als starkes Oxidationsmittel in der Maßanalyse als Urtitersubstanz benötigt. Bei der Oxidimetrie werden die Bromat-Ionen in saurer Lösung zu Bromid-Ionen reduziert. So lassen sich die Konzentrationen von Reduktionsmitteln bestimmen. Beim Endpunkt der Titration entsteht elementares Brom, was an der Braunfärbung zu erkennen ist. Das erste überschüssige Bromat-Ion reagiert nach dem Endpunkt mit einem Bromid-Ion unter Bildung von Brom. Setzt man einen empfindlichen Farbstoff wie Methylrot zu, wird dieser durch das Brom zerstört. So lässt sich der Endpunkt durch das Verschwinden der Rotfärbung noch besser erkennen.