Synthèse K2CO3

[Toubib]

Bonjour,
Pour la Synthèse de KCO3 en laboratoire, j’ai pensé à un échange ionique comme par exemple :
CuSO4 +Fe => FeSO4 + Cu.
Pour KCO3 à partir de NaCO3 : NaCO3 + KCl => KCO3 + NaCl.
Cette réaction est-elle possible ?
Est-elle due au faite que K est moins électronégatif que Na ?
Merci pour vos réponses

Toubib

[darrigan]

Bonjour,

Déjà, le carbonate est un dianion, donc il faut 2 cations en face ! Na2CO3, K2CO3...
Pour le reste, Maurice est un spécialiste de ce genre de question.

[Toubib]

Oups !
Etourderie matinale, merci pour la correction.

[Klem]

Salut Toubib, ta première équation est une oxydo-réduction, en l'occurence le fer métalique réduit les ions cuivrique en cuivre métalique donnant du sulfate de fer 2, il y a donc transfert de deux électrons du fer vers le cuivre.

Dans le cas ou tu veux obtenir du K2CO3 à partir de Na2CO3 ce n'est pas vraiment une réaction chimique mais un échange d'ions à savoir que tu as deux cation (Na+ et K+) et deux anions CO32- et Cl-, De plus tu sera en solution aqueuse donc en fonction du pH tu aura formation de HCO3- et OH- en dissolvant ton carbonate...

Et oui la chimie ce n'est pas aussi simple!

[Toubib]

Merci Klem pour ta réponse.

Correction de la réaction, c'était Na2CO3 +2KCl -> K2CO3 + 2NaCl.

J'ai trouvé une réaction similaire qui fonctionne : NaClO3 + KCl = KClO3 + NaCl.
NaClO3 en solution saturé avec pH >7 mélangé avec KCl solide.

Si ont obtient KHCO3, ont peux utiliser la réaction: 2 KHCO3 → K2CO3 + H2O + CO2 par chauffage ?
Avec les carbonates en solution, le pH est toujours >7, non ?

[chatelot16]

ce n'est pas vraiment une reaction , c'est un gros melange

tu aura Na+ K+ CO3-- et Cl- melangé

comment se debarrasser de Na+ et Cl- si tu veux le K2CO3 pur ? il faut jouer avec les caracteristique de solubilité differente pour les separer

pourquoi partir de KCl qu'il faut acheter ? autant partir de la cendre de bois dont le K2CO3 est la partie la plus soluble

[Toubib]

Bonjours à tous
Merci Chatelot16 pour ta réponse.

J’ai cité la réaction NaClO3 + KCl → KClO3 + NaCl comme exemple d’un échange ionique qui fonctionne.
Mes questions sont :
Peut-on utiliser cet exemple d’échange ionique pour la réaction suivant :
Na2CO3(aq) + 2KCl(s) → K2CO3(aq) + 2NaCl(aq)

Par contre Na2CO3 étant en solution aqueuse saturé la réaction donne plutôt KHCO3 ?, mais KHCO3 est converti en K2CO3 par chauffage à 120° : 2KHCO3 → K2CO3 +H2O+CO2.

La solubilité de K2CO3 est de 1120g/l à 25° et de 357 pour NaCl ce que autorise une séparation par cristallisation ?

Cet échange ionique est-il du au faite que K est moins électronégatif que Na ?

Le but est de valider une idée et non la production vue le prix de ces composés.
Merci pour vos réponses

[ecolami]

Bonjour,
Pour synthétiser le Carbonate de Poatassium plusieurs réactions sont envisageables.
La méthode la plus sûre estl'action du CO2 sur KOH.
La méthode par échange de carbonate de sodium et chlorure de potassium ne donne pas de résultat interessant parce que au départ on a un produit trés soluble dans l'eau mélangé a un moins soluble (KCl) et si la réaction se faisait on n'aurait plus que des produits trés solubles. en chauffant on dissout plus de KCl mais en refroidissant on peut s'attendre à ce que la réaction d'échange regresse.

[Maurice]

Le carbonate de potassium est le plus soluble des 4 composés envisagés par Toubib. Donc on ne peut pas le séparer par la réaction qu'il préconise.

Dans l'industrie on le prépare selon une étrange voie dite au magnésium. Le potassium s'extrait des mines d'Allemagne sous forme de chlorure KCl. On en fait une solution saturée. On ajoute du carbonate de magnésium MgCO3, qui est insoluble dans l'eau. Mais si, en plus on fait barboter du gaz carbonique, il se produit l'étrange réaction suivante :
2 KCl + 3 MgCO3 + CO2 --> Mg2KH(CO3)3 + MgCl2
MgCl2 reste en solution, mais le carbonate double de potassium et de magnésium, peu soluble, précipite. On le filtre pour le séparer. On le chauffe à 70°C de manière à ce qu'il se décompose selon :
2 Mg2KH(CO3)3 --> 4 MgCO3 + K2CO3 + H2O + CO2
Il suffit alors de reprendre par l'eau le résidu pour que seul K2CO3 se redissolve, et puisse être récupéré de la sorte.

[Toubib]

Bonjour,

merci à tous pour vos réponses.

Toubib.

[ecolami]

Bonsoir Maurice,
Je trouve interessante cette méthode que tu nous décris J'avais cherché une voie de fabrication mais finalement je n'avais rien trouvé de valable
Ce qui surprend est l'utilisation d'un réactif insoluble qui se transforme en un autre réactif insoluble.

[Maurice]

J'ai commis une erreur en retransmettant mon équation. Ce n'est pas :
2 KCl + 3 MgCO3 + CO2 --> Mg2KH(CO3)3 + MgCl2
Mais il fallait lire .
2 KCl + 3 MgCO3 + CO2 + H2O --> 2 MgKH(CO3)2 + MgCl2
Ceci dit, comme le relève correctement Ecolami, c'est curieux de voir qu'ion ajoute un produit insoluble (MgCO3) pour obtenir à la fin un autre produit blanc insoluble. mais cela n'est pas bien grave, au cas où la réaction n'est pas complète, vu qu'on récupère la potasse par lavage de ce même produit insoluble, après l'avoir chauffé.
Il y a là une espèce d'analogie avec le procédé Solvay pour fabriquer la soude. Dans les deux cas, on part d'une solution de chlorure (NaCl ou KCl). On y fait barboter un courant de CO2, en présence d'une substance basique, qui est l'ammoniaque dans le procédé Solvay, et MgCO3 dans le cas de la potasse. Et dans les deux cas, on sépare le bicarbonate insoluble, qu'il faut ensuite chauffer pour obtenir la soude ou la potasse. dans les deux cas, il se forme un sous-produit qui est un chlorure, celui d'ammonium dans le procédé Solvay, et MgCl2 avec la potasse.

[ecolami]

Bonjour,
Je crois que si cette réaction est possible c'est parce qu'au départ la solution de KCl est saturée.