Меню

Kclo3 как называется вещество

Kclo3 как называется вещество

Кислородсодержащие соединения хлора

HClO – хлорноватистая кислота. Ей соответствует кислотный оксид Cl2O. Соли называются гипохлоритами.

HClO2 – хлористая кислота. Кислотный оксид Cl2O3 не получен. Соли – хлориты.

HClO3 – хлорноватая кислота. Кислотный оксид Cl2O5 не получен. Соли – хлораты.

HClO4 хлорная кислота. Кислотный оксид — Cl2O7. Соли – перхлораты.

1) HClO – желтоватая жидкость. Существует только в растворах. Получается при взаимодействии хлора с водой (без нагревания):

Соли этой кислоты получаются при действии на щелочь хлора:

2KOH + Cl2 = холод = KClO + KCl + H2O

используется как отбеливатель в текстильной промышленности.

2) HClO2, HClO3 – не имеют ангидридов (кислотных оксидов). Соли этих кислот применяют в пиротехнике и взрывных работах. Наибольшее значение имеет KClO3 хлорат калия (бертолетова соль), получаемая насыщением горячей щелочи хлором:

Хлораты — сильнейшие окислители. При ударе или нагревании взрываются.

3) Известен оксид ClO2, который можно получить по реакции:

ClO2 – зелено-желтый газ, при растворении в воде дает смесь кислот:

4) Осторожным нагреванием хлораты можно перевести в перхлораты, из которых можно получить хлорную кислоту:

Хлорная кислота HClO4 подвижная жидкость, очень взрывоопасная, самая сильная из всех известных кислот. Почти все ее соли хорошо растворимы в воде.

5) В ряду: HClO → HClO2 → HClO3 → HClO4 сила кислот растет, а окислительная способность падает.

Кислородные соединения галогенов

Галогены с кислородом непосредственно не реагируют. Но кислородсодержащие кислоты галогенов (кроме фтора) могут быть получены как продукты реакций диспропорционирования хлора, брома и йода с водой и щелочами. При взаимодействии хлора с водой часть растворенного хлора переходит в кислоту НС lO , называемую хлорноватистой кислотой. В этой молекуле хлор в степени окисления + 1 связан с кислородом:

Хлорноватистая кислота известна только в водном растворе. Это неустойчивое вещество претерпевает различные превращения. На свету кислород отщепляется от хлора:

В момент образования кислород в виде отдельных атомов очень активен, вследствие чего раствор проявляет сильное окислительное действие. При отнятии воды, например, действием безводного хлорида кальция, из сильно охлажденного раствора выделяется оксид хлора ( I ), С l 2 O , в виде красно-бурой жидкости с температурой кипения +3,8°С. Это тоже неустойчивое вещество, способное взрываться. Растворяясь в воде, он снова образует хлорноватистую кислоту. При нагревании раствора НС lO происходит более глубокое диспропорционирование хлора с переходом в степень окисления +5:

3 HClO = 2 HCl + HClO 3

Образующееся кислородсодержащее соединение называется хлорноватой кислотой. Это более устойчивое соединение, сильная кислота, образующая растворы с массовой долей до 40%. Под действием серной кислоты хлорноватая кислота диспропорционирует, образуя еще два новых соединения хлора:

Хлорная кислота НСl O 4 содержит хлор в высшей степени окисления +7. Второй продукт реакции оксид хлора ( IV ) содержит хлор в необычной для него степени окисления +4. Хлор в этом состоянии имеет неспаренный электрон. Это также неустойчивое, взрывчатое соединение хлора. В водном растворе С lO 2 диспропорционирует на две кислоты — хлорноватую и хлористую. В последней степень окисления хлора +3:

Таким образом, в рассмотренных реакциях показано образование четырех кислородсодержащих кислот хлора, образующих ряд с возрастающими нечетными степенями окисления и валентностями хлора от +1 до +7 (табл.). В этом ряду наблюдается последовательное и резкое возрастание силы кислот от очень слабой хлорноватистой до одной из самых сильных хлорной. Усиление кислот в этом ряду связано с увеличением числа атомов кислорода, соединенных с хлором двойными связями. Это способствует делокализации заряда аниона, что затрудняет присоединение к нему иона водорода с образованием молекулы кислоты.

Читайте также:  Как называется когда глотаешь трубку при гастрите

Таблица . Кислородсодержащие кислоты хлора

Степень окисления хлора

Все четыре кислоты являются сильными окислителями, по силе превосходящими хлор. Вместе с тем, как очевидно из протекания многочисленных реакций, окислительная активность резко падает в ряду от HClO к НС lO 4 . Например, хлорноватистая кислота моментально выделяет йод из раствора йодида калия, а разбавленная хлорная кислота с раствором К I практически не реагирует. Хлорноватистая кислота и ее соли обесцвечивают органические красители, в то время как хлорная кислота окисляющего действия на них не оказывает. Таким образом, увеличение числа атомов кислорода, окружающих атом хлора, способствует стабилизации как молекул кислот, так и анионов их солей. Повышение устойчивости проявляется и в том, что из четырех кислот только хлорная может быть получена в безводном состоянии.

Находящие практическое применение соли хлорноватистой и хлорноватой кислот получаются взаимодействием хлора с растворами щелочей. Гипохлорит калия КС lO служит отбеливающим средством. Он получается пропусканием хлора в раствор гидроксида калия. Одновременно образуется хлорид калия:

Этот раствор называется жавелевой водой (Javel — местечко около Парижа, где впервые стали изготовлять эту воду в 1792 году — раствор солей калия хлорноватистой и соляной кислот KOCl + KCl ). Кислота НСl O настолько слабая, что вытесняется из соли под действием углекислого газа:

Эта кислота и обесцвечивает красители.

Как активные окислители гипохлориты нашли применение в медицине. Они проявляют дезинфицирующее, антисептическое, противомикробное действие. Гипохлорит натрия N аС lO применяется в растворе с массовой долей 0,06% для промывания ран, при операциях па грудной клетке, брюшной или плевральной полостях. Выпускается раствор гипохлорита натрия и для инъекций.

Взаимодействием хлора с другой щелочью — гидроксидом кальция в отсутствие воды получается практически важный продукт хлорная известь. Это белый порошок, иногда серый или желтоватый от присутствия примесей, пахнущий хлором. В составе хлорной извести имеются СаС2, Са(С lO )2, Са(ОН)2 и вода. Часто хлорную известь представляют, как смешанную соль с двумя разными анионами: СаСl(С lO ). Хлорная известь реагирует даже со слабыми кислотами с выделением хлора:

Выделяющийся хлор реагирует с органическими веществами, в результате чего, в частности, гибнут микроорганизмы. Поэтому хлорная известь широко применяется в санитарных целях. Она применяется также для отбеливания бумаги и тканей и для лабораторного получения хлора.

Пропусканием хлора в горячий раствор гидроксида калия получают смесь двух солей — хлорида калия К Cl и хлората калия КС lO 3 .

При охлаждении раствора хлорат калия начинает кристаллизоваться. При 20°С его растворимость составляет 7,4 г на 100 г воды, в то время как растворимость хлорида калия равна 34 г. Хлорат калия называют бертолетовой солью, так как он был впервые получен К. Бертолле. Бертолетову соль предполагалось использовать в составе пороха взамен селитры, но при испытаниях быстрая детонация такого пороха приводила к разрыву пушечных стволов. Вместо этого бертолетова соль нашла широкое применение в качестве окислителя в составах для фейерверков. Она является также окисляющей составной частью спичечной головки. Кислород, отщепляющийся от хлора в хлорате калия, в твердых смесях окисляет уголь, серу, фосфор, органические вещества. Реакции сопровождаются яркими вспышками. Напишем реакцию сгорания сахарозы:

Читайте также:  Как называется страна мексиканцев

При нагревании хлорат калия и другие соли кислородсодержащих кислот хлора разлагаются с выделением кислорода. Разложение хлората калия ускоряется в присутствии оксида марганца( IV ):

При нагревании бертолетовой соли без катализатора происходит диспропорционирование хлора с образованием перхлората калия:

При еще более сильном нагревании до

520°С перхлорат калия тоже разлагается, выделяя кислород. Относительно высокая термическая устойчивость перхлоратов и устойчивость их в растворах характерна и для других солей с анионами, в которых центральный атом окружен четырьмя атомами кислорода. Такие анионы имеют тетраэдрическое строение, а π-связи в них полностью делокализованы.

Рисунок. Строение анионов кислородсодержащих кислот хлора

Кислородные соединения брома менее устойчивы по сравнению с кислородными соединениями хлора. Оксид брома Вг2 O разлагается уже при температуре плавления -17°С. Свободный бром реагирует со щелочью при нагревании аналогично хлору:

Бромат натрия Na В rO 3 применяется как окислитель в аналитической химии. Например, по реакции с броматом калия определяют оксид мышьяка ( III ):

Бром трудно окислить до степени окисления +7. До 1970 г. соли бромной кислоты НВ rO 4 не были получены, и в учебниках иногда давались объяснения, почему они не существуют. Впервые пербромат натрия был получен по реакции

Кислородные соединения йода более устойчивы по сравнению с другими галогенами. В щелочном растворе йод диспропорционирует аналогично брому. При пропускании хлора в водную суспензию йода образуется йодноватая кислота:

Из раствора йодноватая кислота выделяется в виде устойчивого кристаллического вещества. При ее обезвоживании получается оксид 12О5, устойчивый при обычных условиях. Он нашел применение для анализа воздуха на присутствие оксида углерода(И). Анализ основан на реакции, сопровождающейся выделением йода: 5С O + I 2 O 5 = I 2 + 5 CO 2

Известна также йодная кислота Н IO 4 , которая может быть получена действием хлорной кислоты на йод:

После испарения воды из раствора йодной кислоты получаются бесцветные кристаллы Н IO 4 *2Н2 O . Из химических свойств этого вещества следует, что все атомы кислорода связаны непосредственно с йодом, и вещество представляет собой ортойодную кислоту Н5 IO 6 .

Как известно, в группах (главных подгруппах) усиливается металличность при переходе в группе сверху вниз. В группе галогенов находятся элементы, наиболее далекие по свойствам от металлов. И все же у тяжелого элемента йода проявляются признаки металличности. Черные кристаллы йода имеют слабый металлический блеск, а электрическое сопротивление значительно ниже, чем у такого типичного неметалла, как сера. Йод, подобно металлам, может входить в состав вещества в качестве катиона. Неустойчивый катион I + может быть стабилизирован образованием комплексного иона с органическими молекулами. При реакции йода с нитратом серебра в присутствии пиридина С5Н5 N образуется комплексный ион такого типа:

Кислородные соединения фтора интересны тем, что фтор является единственным элементом, по электроотрицательности превосходящим кислород. Поэтому простейшее из этих соединений О F 2 следует называть не оксидом фтора, а фторидом кислорода. Это газообразное вещество получается при действии фтора на 2%-ный раствор гидроксида натрия:

2 F 2 + 2 NaOH = 2 NaF + OF 2 ↑+ H 2 O

Своим угловым строением молекула фторида кислорода напоминает молекулу воды, но их дипольные моменты µ направлены противоположно:

Фторид кислорода термодинамически неустойчив, при t > 200°С распадается на кислород и фтор. Есть и более сложные по составу фториды кислорода.

Фтор, так же, как и кислород, не проявляет высокой валентности, соответствующей номеру группы, так как не имеет энергетически доступных свободных орбиталей для перехода в возбужденное состояние.

Читайте также:  Как называется грунтовка с песком

Источник

Бертолетова соль: химические свойства, получение и применение

Изучая по химии кислород, вы дошли до раздела «Получение кислорода в лаборатории путем разложения неорганических веществ». «Разложение воды, марганцовки, перекиси водорода, оксидов тяжелых и нитратов активных металлов. так, вроде бы все понятно. Получение кислорода из бертолетовой соли? Это еще что за зверь?!» — стандартный ход мыслей каждого учащегося, просматривающего этот параграф в учебнике. В школе бертолетову соль не учат, так что приходится наводить справки о ней самостоятельно. Сегодня в этой статье я попытаюсь как можно подробнее ответить на вопрос о том, что такое бертолетова соль.

Происхождение названия

Сначала поговорим о ее названии. Соль — это отдельный класс неорганических веществ, в химической формуле которых такая схема расположения элементов: Ме-n- кисл.ост., где Ме — металл, кисл.ост — кислотный остаток, n — число атомов (может не присутствовать, если валентность металла и кислотного остатка одинакова). Кислотный остаток берут из какой-либо неорганической кислоты. Химическая формула этой соли — KClO3. Металл, который в ней присутствует, — калий, значит, она является калиевой. Источник остатка ClO3 — хлорноватая кислота HClO3. Итого, бертолетова соль является калиевой солью хлорноватой кислоты. Также ее еще называют хлоратом калия, а прилагательное «бертолетова» к ней приписывают из-за имени ее первооткрывателя.

История открытия

Впервые была получена в 1786 году французским химиком Клодом Бертолле. Он пропустил хлор сквозь горячий концентрированный раствор гидроксида калия (фото).

Бертолетова соль: получение

Получение хлоратов промышленным способом (в том числе и бертолетовой соли) основывается на реакции диспропорционирования гипохлоритов, которые получаются при взаимодействии хлора с растворами щелочей. Оформление процесса может быть разным: из-за того что самый многотоннажный продукт — гипохлорит кальция, из которого состоит хлорная известь, наиболее распространенным процессом является осуществление реакции обмена между хлоратом кальция (он получается при нагревании гипохлорита кальция) и хлоридом калия (он кристаллизуется из маточного раствора). Еще хлорат калия можно получить благодаря модифицированному методу Бертолле бездиафрагменным электролизом хлорида калия. Образующиеся хлор и гидроксид калия тут же взаимодействуют. Продутом их реакции является гипохлорит калия, который далее диспропорционирует на исходный хлорид калия и хлорат калия.

Химические свойства

Если температура нагревания достигает 400 о С, происходит разложение бертолетовой соли, при котором выделяется кислород и промежуточно образуется перхлорат калия. С катализаторами (оксид марганца (4), оксид железа (3), оксид меди и т.п.) температура, при которой происходит этот процесс, становится гораздо меньшей. Бертолетова соль и сульфат аммония могут реагировать в водно-спиртовом растворе и образовывать при этом хлорат аммония.

Применение

Смеси восстановителей (фосфора, серы, органических соединений) и хлората калия являются взрывчатыми и чувствительными к ударам и трению (фото выше). Чувствительность увеличивается, если присутствуют броматы и соли аммония. Из-за высокой чувствительности составы, в которых присутствует бертолетова соль, почти не применяются в производстве военных и промышленных взрывчатых веществ. Иногда ее используют в пиротехнике в качестве источника хлора для составов с цветным пламенем.

Заключение

Теперь вы знаете про бертолетову соль всё. Она может быть как полезной, так и чрезвычайно опасной для человека. Если вы имеете дома спички, то каждый день наблюдаете одну из отраслей применения бертолетовой соли в быту.

Источник

Adblock
detector