Handhabung & Technik Was ist Knallsalz???

Google sagt Kaliumchlorat. Scheint aber keine sonderlich übliche Bezeichnung zu sein (da nur vier Links in Google).

 

Knallsatz würde ich jetzt sagen sind die Perchlorat/Alu-Mischungen, auch Flash oder Blitzknallpulver genannt

 

Es geht aber um "salz" und nicht "satz"

 

Ohh da hab ich mich wohl verlesen....als Knallsalz würde mir jetzt nur Knallquecksilber einfallen, also Quecksilberfulminat...

Aber in dieser Liste bei Google steht auch, dass es Kaliumchlorat ist....hmm ???

 

Ist dieses Qiechsilberfuliminat nicht auch in Knallteufeln drinn?

 

> Ohh da hab ich mich wohl verlesen...

Oder der Fragesteller hat sich verlesen, und auf der Rakete steht sowas wie "mit Knallsatz".

 

Jep oder Silberfulminat, obwohl diese ein wenig teurer ist Maximal 2.5mg !!

 

Hallo,

also in in Deutschland erhältlichen Knallteufeln sollte nur Silberfulminat zu finden sein, da quecksilberhaltige Scherz und Knallartikel (wie das Quecksilberthiocyanat oder eben Quecksilberfulminat) aus gutem Grund nicht mehr Verwendung finden. Der Preisaspekt ist da auch eher zu vernächlässigen - bei einer Menge von 1-2,5mg (in einem normalen Knallteufel ist ca. 1mg Silberfulminat) und 50 Stck / Packung macht das gerade mal 50mg Silberfulminat / Packung Knallerbsen. Rechnet man mal ganz grob, dass man aus 1g Silber auch 1g Silberfulminat bekommt, kostet das beim Einkauf in einer Chemie Firma in üblicher Reinheit gerade mal 3 EUR was den Silberpreis der Packung Knallerbsen auf immerhin15 cent bringt. Naja, bei 40cent VK / je Packung wäre das erstaunlich viel, aber der Großhandels-Silberpreis liegt bei 18 cent / g womit man dann bei ca. 1 cent / Packung Knallerbsen landet, was sicher realistischer ist und den Einsatz von Quecksilber nicht mehr rechtfertigen würde.

Dieses Fulminat füllt aber sicher niemand in eine Knallrakete, denn Silberfulminat ist sehr stoßempfindlich und wie bei einer Knallerbse bekannt, würde das Fallenlassen der Rakete zum Zünden führen...Ausserdem ist Silberfulminat ein Initialzünder und wird bestenfalls dann zum Zünden eines anderen Sprengstoffes genutzt, aber auch dafür ist es zu brisant.

Um bei den Begriffen etwas für Ordnung zu Sorgen: Knallquecksilber ist streng genommen nicht Quecksilberfulminat sondern Quecksilbercyanat, wogegen Knallsilber Ag3N ist, was wiederrum mit Silberfulminat nichts zu tun hat. Die Namen gehen aus historischen Gründne querfeldein und im neueren Römpp wird Knallquecksilber auch als Quecksilbercyanat geführt und Knallsilber wird häufig als Bezeichnung für Silberfulminat verwendet, ist aber so nicht üblich gewesen und wird auch meistens bei Handelsangaben von Initialzündern meines Wissens eben so nicht verwendet.

Zusammengefasst:

Knallsilber: Ag3N, äußerst explosiv, keine Verwendung
Knallquecksilber: Quecksilbercyanat, noch Verwendung in Zündkapseln
Quecksilberfulminat: Kaum noch Bedeutung, ebenfalls in Zündkapseln verwendet
Silberfulminat: In Knallteufeln

Knallsilber Ag3N hat übrigens auch nichts mit den Aziden zu tun, wie AgN3 (Silberazid), von denen z.B. Bleiazid häufig Verwendung findet, dagegen kommt es dem Iodstickstof I3N schon näher:

Bleiazid: Pb(N3)2, Initialzünder
Iodstickstoff: I3N, äußerst explosiv, keine Verwendung

Um die Verwirrung komplett zu machen: bei HO-CN handelt es sich um die Cyansäure, bei HN=C=O um die Isocyansäure und bei HO-N=C um die Knallsäure, von der sich die Fulminate ableiten.

Knallsalz widerrum ist tatsächlich eine sehr unübliche/alte Bezeichnung für Kaliumchlorat, weil jenes bei Kontakt mit organischen Verbindungen oder auch Schwefel oder Phosphor oder schlicht Staub etc. beim Vermischen zur Detonation neigt.
Aber steht auf der Deto tatsächlich was von Knallsalz? Hab' ich noch nie auf einer Knallrakete gesehen oder im Zusammenhang damit gehört...Knallsatz erscheint tatsächlich viel wahrscheinlicher und i.d.R. enthalten die Raketen ja eine Kaliumperchlorat / Metallpulver Mischung (von den kleinen mit Schwarzpulver mal abgesehen).

Gruß,

ivhp

Gruß,

ivhp

 

Ups, wirklich leicht verwirrend... War Silberazid nicht das Zeugs, vor dem immer mit "explodiert beim Berühren mit einer Feder unter Wasser" gewarnt wurde?

Wenn wir schon beim Knallen sind, ich hatte dieses Jahr zum ersten Mal Blitzknatterbälle in der Hand... aufgrund angeborener Neugier habe ich mich da natürlich auch gleich gefragt, was darin denn so knattert?

Zutage kamen teils exotische Verbindungen, von denen weder ich noch mein (zugegebenerweise angestaubtes) Chemiebuch je gehört hatten, wie Wismutsubcarbonat (BiO)2CO3! Es wurden auch Wismuttrioxid Bi2O3 und Bleitetraoxid Pb3O4 genannt. Daneben noch Kupferoxid CuO, aber offenbar nur zum billigen "Strecken", nicht als Ersatz. Sind das Ideen "neueren" Datums? Wann kam dieses ganze "crackling" eigentlich auf?

 

Darf ich nochmal was zu den blitzknatterbällen sagen?
Soweit ich das weiß is das so:

Früher waren da bleiverbindungen als oxidationsmittel drinne.
Da bleiverbindungen giftig sind wurden sie ersetzt und zwar durch bismuttrioxid.
Dieses wird mit magnaliumpulver(magnesium/aluminium gemisch)und kupferoxid gemischt.

Dann wird die mischung mit nitrocellolose-lack angefeuchtet und micro-sternchen draus gemacht.
Die teile werden dann noch mit sp oder einer sp-änhlichen mischung überzogen.
Und das sind dann die knatter-sternchen die da drinn sind

 

Die dunklen Niederschläge, die sich bei längerem stehen lassen von z.B. ammoniakalischer Silbernitrat-Lösung bilden, wurden tatsächlich früher auch als Knallsilber bezeichnet und enthalten wohl auch in geringen Mengen Ag3N.Da wird das Problem mit den "historischen" Bezeichnungen deutlich.
Heute bezeichnen wir mit Knallquecksilber und Knallsilber die Fulminate. M(+) [CNO](-)

Du verwendest in deiner Zusammenfassung eine Mischung aus Summenformel und Valenzformeln. Doch Obacht!
Bei der Knallsäure, die Fulminate bildet (Silber- oder Quecksilberfulminat, eben Knallquecksilber oder Knallsilber nach derzeitiger Lesart) ist das Wasserstoffatom mit dem Kohlenstoffatom verbunden. Eine mögliche mesomere Struktur davon ist H-C=N=O mit positiver Ladung am Stickstoffatom und negativer Ladung am Kohlenstoffatom. Die andere mit der C-N-Dreifachbindung kann ich hier nicht zeichnen.

Grüße
bjtorp

 

Hallo,

nein, die Bezeichnungen und Formeln für die "Knallsäure", die ich angegeben habe, sind schon korrekt gewesen - zumindest wenn man sich an die derzeit gültige IUPAC und CAS Nomenklatur hält - auch wenn es in vielen Bereichen noch Abweichungen davon gibt, ist das ja doch der Standard. Allerdings ist es wirklich tückisch mit dem Namen der Knallsäure und ob es bei der Nomenklatur bleiben wird ist eine andere Frage.

Doch der Reihe nach. Also erstmal zum Knallsiber und Knallquecksilber. Ja das ist richtig - hier habe ich die alten Bezeichnungen Knallsilber und Knallquecksilber in "chemische Formeln" übersetzt - aus dem einfachen Grund, dass sich Feuerwerksliteratur häufig auf die älteren historischen Namen stützt, als denn neue Bezeichnungen einzuführen.
Den Wandel der Nomenklatur kann man schön z.B. in Römpp, Chemie Lexikon, nachvollziehen.

2. Auflage, 1950: Knallsiber: "...Ag3N und Ag2NH..."

9. Auflage, 1995: Knallsilber: ". Silberfulminat"

Analog verhält es sich beim Knallquecksilber (alt: -cyanat, neu -fulminat). Ich hätte wohl durchaus auf den Begriffswandel eingehen müssen und letzlich halte ich es für begrüssenswert, wenn ein einheitlicher Begriff (Knall... für Salz der Knallsäre) verwendet wird, doch denke ich, dass in vielen Fällen eben gerade in der Feuerwerksliteratur die alten Bezeichnungen gemeint sind. So findet sich z.B. tatsächlich als Knallquecksilber bezeichnetes Quecksilbercyanat in noch heute produzierten Zündkapseln (wie auch Quecksilberfulminat).

Ich stimme Dir zu - das IST ein Problem mit historischen Bezeichnungen und nach neuer Definition gelten definitiv die von Dir angegebenen. In der Feuerwerksliteratur muss man vorsichtig sein denke ich - zum Glück geht die Tendenz ja dazu, in der neueren eindeutige Namen zu verwenden (...enthalten Silberfulminat).

Etwas anders sieht es nun bei der den Fulminaten und der Knallsäure aus. Hier gibt es eine derzeit gültige Richtline der Nomenklatur (die allerdings darauf hinweist, dass Fulminate und Isofulminate inkonsistent verwendet wurden, und sich schon dafür ausspricht, die von Dir verwendete Nomenklatur einzusetzen - das ist aber noch nicht der Fall.). Knallsäure (eng. fulminic acid) und Fulminate (als deren organische Derivate) meinen Verbindungen des Typs RO-N=C. Die Knallsäure ist nach IUPAC wie ich geschrieben habe schon die HO-N=C und die Isoknallsäure die von Dir gemeinte H-C=N=O (das jeweilge Mesomer mit der Dreifachbindung habe ich weggelassen). Nachzulesen z.B. im Römpp 9. Auflage, 1992, Knallsäure: "... (CAS und IUPAC verwenden die die obigen Zuordnungen umkehrenden Benennungen...)" oder IUPAC Richtlinien. Im übrigen habe ich nicht Valenz- und Summenformeln gemischt, wenn Du meine Formel genauer anguckst wirst Du sehen, dass ich die Dreifachbindung weggelassen und an der Stelle CN geschrieben habe, da auch ich an der einfachen Darstellung der Dreifachbindung gescheitert bin - eine in Chemie-Chat und Foren übliche Schreibweise.
Es gab für mich also 2 Gründe als Fulminat HO-N=C zu nehmen: Zum einen die noch gültige IUPAC Definition und die alte im deutschen Sprachraum übliche Bezeichnung Knallsäure meint auch HO-N=C.

Interessant wird es aber eigentlich bei der Frage: Was ist denn nun Silberfulminat (oder irgendein anderes Schwermetallfulminat), denn die Struktur der freien Säure interessiert aus Feuerwerkei-Sicht ja nicht wirklich und auch bei unserer Diskussion ist es eher unerheblich, ob wir nun Knall oder Isoknallsäure sagen, die Frage ist sprechen wir von H-C=N=O oder HO-N=C?

Ist in diesem Fall nicht so einfach zu behaupten, wenn Du mit M tatsächlich die in Frage kommenden beiden Schwermetalle meinst.
Es bleibt im Prinzip die Frage nach: Ist es AgONC oder AgCNO. Ehrlich gesagt hatte ich mich damit nicht in allen Details auseinandergesetzt bevor ich letztes Mal behauptet hatte, es würde sich von HO-N=C ableiten. Wie sich herausstellt, ist es von beidem etwas . Man kann weder von einem nur am Kohlenstoff gebundenen Metall noch einem übers Sauerstoff gebundenen Metall sprechen, die Schwermetallsalze leiten sich also weder fest von der von mir angegebenen Struktur ab, noch von der von Dir als Knallsäure (von mir als Isoknallsäure) bezeichneten Verbindung, wo das Wasserstoffatom am Kohlenstoff hängt. Um eines vorweg zu nehmen: Die Verbindungen haben (wie man an der Struktur erkennt) ausreichend kovalenten Charakter (wie für Schwermetallsalze zu erwarten war), so dass Diskussionen dieser Art zulässig sind. Eine M+ [CNO-] schreibweise trifft für die Alkalimetallsalze zu, nicht aber für die hier interessierenden Schwermetallsalze, auf die ich mich bezogen habe.
Die Struktur wurde erstmals 1965 veröffentlicht und diskutiert und zwar: Britton, D., Dunitz, J.D., Acta Cryst., 19, 1965, 662-668 und nochmal bestätigt in Britton, D., Acta Cryst., C47, 1991, 2646-2647. Es gibt nach der ersten umfangreicheren Veröffentlichung 2 polymorphe Strukturen von Silberfulminat, einmal orthorombisch, einmal rhomboedrisch. In der orthorombischen liegt ein Ag-C abstand von ca. 220 pm vor und ein Ag-O Abstand von 277 pm - Das spricht für eine Struktur, die sich von M-CNO ableitet (hier mal nur die Reihenfolge der Atome angegeben). In der rhomboedrischen Struktur liegt dagegen ein Ag-O Abstand von 245 pm vor - vergleicht man das mit den Abständen für Ag-O in AgNO2 (242/247 pm) oder AgClO4 (246 pm) ist die Wechselwirkung zweifelsfrei vergleichbar stark. Das bedeutet, sowohl das C-Ende als auch das O-Ende des Moleküls koordinieren an das Silber und man kann nicht sagen, dieser Verbindung muss HO-N=C oder eben H-C=N=O zugrunde liegen.
Daher lässt sich letztlich denke ich nicht eindeutig sagen, ob die Schwermetallfulminate nun AgOCN oder AgCNO sind - ein Umstand der sicher auch zu der Sprachverwirrung um Knallsäure und Isoknallsäure beigetragen hat.

Gruß,

IVHP

 

Genau das ist das Problem bei der Beschreibung der Strukturen.
Die Bezeichnung HO-.... oder HN-..... sagt uns normalerweise: Das acide Wasserstoffatom ist am Sauerstoff- oder Stickstoffatom gebunden.
Bei deiner / CAS / IUPAC Angabe von Knallsäure als HO-N=C ist das aber nicht der Fall. Auch wenn CAS / IUPAC die Knallsäure so schreibt, ist das Wassertsoffatom der Knallsäure an das Kohlenstoffatom gebunden.

Dissoziiert von H-CN-O (Mesomer mit negativer Ladung am Sauerstoffatom) das Proton ab, bleibt ein Anion mit zwei negativen Ladungen (am Kohlenstoff- und am Sauerstoffatom) und einer positiven Ladung (am Stickstoffatom) zurück. Alles natürlich nur unter der Annahme das Mesomer würde tatsächlich existieren. Das sich dieser Charakter des Anions auch in der Struktur seiner Salze wiederspiegelt verwundert nicht. Aus der Röntgenstruktur dieser Schwermetallsalze sollte man daher auch keine Struktur der zugrundeliegenden Säure ableiten.
Das führt aber alles schon weit vom eigentlichen Thema weg.

Aber dennoch, und damit möchte ich dich nicht angreifen, denn du hast ja "richtig" nach IUPAC benannt:
Wenn irgendjemand verstehen möchte, was in Feuerwerkskörpern oder pyrotechnischen Sätzen passiert, kann er es evtl. leichter, wenn eindeutige, neue, nachvollziehbare und in sich konsistente Namen und Strukturen verwendet werden.


Grüße

bjtorp

 

Hallo,

Keine Sorge, ich fühle mich nicht angegriffen , im Gegenteil finde ich das sogar richtig interessant - mir war bis heute morgen das ganze Hin und Her um die Knallsäure absolut nicht bekannt und ich bin selber verwirrt genug beim Durchlesen der ganzen Literatur dazu geworden.

Was mich aber letzlich interessiert: Wie kommst Du zu der Annahme, dass das acide H-Atom am Kohlenstoffatom gebunden sein muss? Ich stimme voll und ganz zu, dass man aus der Struktur des Salzes nicht auf die der Säure schliessen kann (das hatte ich eigentlich nur zugefügt, weil es ja letzlich auch um die Struktur der Fulminate geht). Ich stimme auch natürlich zu, dass aus der mesomeren Struktur HO-N=C kein acides H am C erkennbar ist. Nur warum muss das acide H am Kohlenstoffatom sitzen? Das würde es ja bei der als Isoknallsäure bezeichneten Verbindung dann. Gibt es eine Regel, die ich gerade übersehe, die besagt dass bei der Säure im Gegensatz zur Iso-Säure das H-Atom C gebunden sein muss?
Darüberhinaus tritt tritt meines Wissens bei der Synthese der Schwermetallsalze die freie Säure nicht auf - was spricht also dafür oder dagegen, dass dem Schwermetallsalz die C-H acide Verbindung zugrunde liegen muss und es nicht das Salz der HO-N=C sein kann, völlig egal ob wir diese nun Knallsäure oder Isoknallsäure nennen? Oder anders gefragt - woher weiss man, dass die dem Schwermetallsalz zugrunde liegende Säure CH acide ist?

Das neue und konsistente Bennenungen vorteilhaft sind - kein Zweifel. Ich sehe nur gerade den Vorteil nicht, auch im deutschen Sprachraum die OH-acide Verbindung als Knallsäure und die CH-acide Verbindung als Isoknallsäure zu bezeichnen und damit im Einklang mit IUPAC und sogar ausnahmsweise mal der alten Literatur zu bleiben nicht - es sei denn wie gesagt ich übersehe gerade den Grund dass die CH-acide Verbindung die Knallsäure sein muss.
Auch sonst wird es leider dabei bleiben, dass man sich sowohl in der alten als auch der neuen Nomenklatur auskennen muss - zumindest bis vielleicht in nochmal 50 Jahren die sinnvollere Schreibweise sich durchsetzen konnte...

Gruß,

IVHP

 

Moin moin,

Lit.:
Hollemann / Wiberg ´95, S. 140 und 726,

Frederick Kurzer
Fulminic acid in the history of organic chemistry
Journal of Chemical Education; Jul 2000; 77, 7; Wilson Education Abstracts pgs. 851-57
http://131.104.156.23/Lectures/CHEM_462/462_Literature/fulminate.pdf

Grüße

bjtorp

 

Hallo,

ein schöner Artikel, besten Dank!

Gruß,

ivhp