ХЛОРА ОКСИДЫ . Все ХЛОРА ОКСИДЫ о. имеют резкий запах, термически и фотохимически нестабильны, склонны к взрывному распаду, имеют положит. Монооксид [оксид Cl(I), дихлороксид, гемиоксид] Cl 2 О - желто-оранжевый газ со слабым зеленоватым оттенком, в жидком состоянии - красно-коричневый; длина связи Cl - О 0,1700 нм, угол ОСlO 111°,2,60 x 10 -30 Кл x м (табл.); уравение температурной зависимости давления пара lgp (мм рт. ст.) = 7,87 - 1373/Т (173-288 К); растворим в воде с образованием НСЮ, растворимость (г в 100 г Н 2 О при 0 °С): 33,6 (2,66 кПа), 52,4 (6,65 кПа). При 60-100 °С термодинамически распад Cl 2 О завершается за 12-24 ч, выше 110 °С через несколько мин происходит взрыв, освещение ускоряет распад и повышает вероятность взрыва. С хлоридами образует оксихлориды, например, с Т1Cl 4 , ТаCl 5 и AsCl 3 дает соответственно Т1ОCl 2 , ТаОCl 3 и AsO 2 Cl. С NO 2 образует смесь NO 2 Cl и NO 3 Cl, с N 2 O 5 -чистый NO 3 Cl. Фторированием Cl 2 О с помощью AgF 2 можно получить ClOF 3 , а реакцией с AsF 5 или SbF 5 - соли хлорила ClO + 2 MF - 6 . Аналогично реагируют с MF 5 (где М - As и Sb) ClО 2 и Cl 2 О 6 . С насыщ. органическое соединениями Cl 2 О ведет себя как хлорирующий агент, подобный хлору. Получают Сl 2 О пропусканием Cl 2 , разбавленного N 2 , над HgO или реакцией Cl 2 с влажным Na 2 CO 3 .
СВОЙСТВА ОКСИДОВ ХЛОРА
|
Показатель |
||||||
|
температура кипения, °С |
||||||
|
Плотн., г/см 3 |
2,023 (3,5 °С) |
1,805** (25 °С) |
||||
|
Дж/(моль х К) |
||||||
|
КДж/моль |
||||||
|
КДж/моль |
||||||
|
Дж/(моль х К) |
*Расчетная. **2,38 г/см 3 при -160 °С.
Диоксид ClО 2 - желтый газ, в
жидком состоянии -ярко-красный, в твердом - красновато-желтый; длина связи
С - О 0,1475 нм, угол ОСlO 117 °С; уравение температурной зависимости давления
пара lgp (мм рт. ст.) = 7,7427 -- 1275,1/T (226-312 К); растворимость
в воде 26,1 г/л (25 °С, 20,68 кПа), растворим в ССl 4 , НClО 4 ,
СН 3 СООН. В индивидуальном состоянии взрывоопасен, при 30-50
°С распад идет с измеримой скоростью, выше 50 С после периода индукции
взрывается. В щелочной среде ClО 2 диспропорционирует на
и, в
присут. Н 2 О 2 образуется
и выделяется О 2 . Восстанавливается иодидами, арсенидами, PbO,
H 2 SO 3 , аминами до хлорит-иона. СNO 2 и
N 2 O 5 образует NO 3 Cl, с NOCl -NO 2 Cl.
Фторируется посредством AgF 2 , BrF 3 или разбавленый F 2
до ClO 2 F. Получают СlO 2 действием восстановителей
(SO 2 , NO 2 , метанол, органическое пероксиды) на подкисленный
раствор хлората щелочного металла, при нагревании смеси хлората с влажной щавелевой
кислотой, действием Cl 2 на хлориты. В отличие от остальных ХЛОРА ОКСИДЫ о.
ClО 2 - продукт пром. производства, его используют вместо Cl 2
как экологически более безопасный продукт для отбеливания древесной пульпы,
целлюлозы, синтетич. волокон, для подготовки питьевой и технол. воды, обеззараживания
сточных вод. Раздражает слизистые оболочки, вызывает кашель, рвоту и др.;
ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м 3 , ЛД 50 140 мг/кг
(крысы, внутрижелудочно).
Перхлорат хлора (цихлоротетраоксид) Cl 2 О 4 ,
или СlOClО 3 - светло-желтая жидкость, в кристаллич. состоянии
почти бесцветен (см. Перхлораты).
Триоксид (дихлорогексаоксид) Cl 2 О 6
- ярко-красная жидкость, в твердом состоянии - оранжевый, при охлаждении
окраска ослабевает. В газе и жидкости молекулы имеют строение О 2 Cl
- О - ClО 3 , в кристаллах -
кристаллы моноклинной сингонии (пространств. группа,
z = 4); давление пара 39,9 Па (0 °С), 133 Па (19 °С). Медленно разлагается
уже при 0-10 °С на ClО 2 и О 2 , выше 20 °С в продуктах
распада появляется Cl 2 ; с водой реагирует со вспышкой, продукты
гидролиза - НClО 3 и НClО 4 . С хлоридами, бромидами,
нитратами образует перхлораты, например с NOCl дает NOClO 4 , с N 2 O 5
- NO 2 ClO 4 , с AlCl 3 -СlO 2 ,
с FeCl 3 - ClO 2 .
При нагревании в вакууме такие комплексы отщепляют Cl 2 О 6
и превращаются в несольватированные перхлораты Al(ClО 4) 3 ,
Fe(ClO 4) 3 . Получают Cl 2 О 6 реакцией
озона с ClО 2 или действием F 2 на хлораты металлов.
Применяют для синтеза безводных перхлоратов в лабораторная условиях.
Оксид Cl(VII) (хлорный ангидрид, дихлорогептаоксид)
Cl 2 О 7 - бесцв. подвижная жидкость, чувствителен к
удару и трению. Молекула имеет строение О 3 Cl - О - ClO 3 ,
длина связи Cl - О 0,1709 нм, в группах ClО 3 - 0,1405 нм, угол
СlOCl 118,6°, ОСlO 115,2°,
2,40 x 10 -30 Кл x м; кристаллы моноклинные (пространств. группа
С 2/с); уравение температурной зависимости давления пара lgp(мм
рт. ст.) = 7,796-1770/Т. Неограниченно растворим в СCl 4 ,
хорошо растворим в НClО 4 , РОCl 3 и т. п. С водой не смешивается,
на границе раздела фаз реагирует с образованием НСlO 4 , реакция
сильно экзотермична
реакции -211 кДж/моль); разогревание слоя Cl 2 О 7 может
привести к взрыву. Распад Cl 2 О 7 в газе на хлор и
кислород идет с измеримой скоростью при 100-120 °С, но при давлении Cl 2 О 7
выше 13,3 кПа приобретает взрывной характер. Жидкий Cl 2 О 7
устойчив до 60-70 °С, примесь низших ХЛОРА ОКСИДЫ о. ускоряет его распад. Для жидкого
Cl 2 О 7 характерны реакции с образованием ковалентных
соединение с группой - ClО 3 . С NH 3 в ССl 4 образует
NH 4 HNClO 3 и NH 4 ClO 4 , с алкиламинами
-соответственно RHNClO 3 и R 2 NClO 3 , с SbF 5
- SbOF 3 и FClO 3 , с N 2 O 5 в ССl 4
NO 2 ClO 4 . Используя Cl 2 О 7 , можно
синтезировать органическое перхлораты из спиртов. Получают Cl 2 О 7
действием Р 2 О 5 или олеума на хлорную кислоту или электролизом
раствора НClО 4 на Pt-электродах ниже 0 °С (Cl 2 О 7
накапливается в анодном пространстве). Чистый Cl 2 О 7
можно получить также при нагревании в вакууме некоторых перхлоратов, например Nb(ClO 4) 5 ,
МоО 2 (СlO 4) 2 .
Известен ряд хлоркислородных свободных
радикалов, полученных в различные низкотемпературных матрицах и исследованных
преимущественно методом ЭПР,- СlО 3 , СlОО, СlСlО, а также малостабильный
сесквиоксид Сl 2 О 3 , распадающийся при -50 - 0 °С и
имеющий, вероятно, структуру хлората хлора СlOСlO 2 . Термически
устойчивый радикал СlO (длина связи Cl - О 0,1569 нм,
4,133 Кл x м,
101,6 кДж/ моль) -промежуточные продукт окисления углеводородов хлорной кислотой
и ХЛОРА ОКСИДЫ о., распада всех ХЛОРА ОКСИДЫ о. и др. хлоркислородных соединений, а также реакции
озона с атомарным хлором в стратосфере.
Литература: Никитин И. В., Химия кислородных соединений галогенов, М., 1986.
В.Я.Росоловский.
Химическая энциклопедия. Том 5 >>
| Оксид хлора(VII) | |
| Dichlorine-heptoxide-3D-balls.png | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование |
Оксид хлора(VII) |
| Хим. формула | Cl 2 O 7 |
| Физические свойства | |
| Состояние | жидкость |
| Молярная масса | 182.901 г/моль |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | −91,5 °C |
| Т. кип. | 82 °C |
| Т. разл. | 120 °C |
| Энтальпия образования | 251,0 кДж/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | |
| PubChem | Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). |
| Рег. номер EINECS | Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). |
| SMILES | |
| InChI | |
| Кодекс Алиментариус | Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). |
| RTECS | Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). |
| ChemSpider | Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value). |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного. | |
Окси́д хло́ра(VII) (дихлорогептаоксид) Cl 2 O 7 , (хлорный ангидрид ) - кислотный оксид. Высший оксид хлора, в котором он проявляет степень окисления +7.
Молекула Cl 2 O 7 имеет строение О 3 Cl-О-ClO 3 (dCl-О = 0,1709 нм, в группах ClО 3 - 0,1405 нм, угол ClOCl = 118,6°, ОClO 115,2°) c пространственной симметрией C 2 , молекула полярна (μ = 2,40·10 −30 Кл·м).
Свойства
Хлорный ангидрид представляет собой бесцветную маслянистую жидкость. Cl 2 O 7 взрывается при нагревании выше 120 °C и от удара, однако он более устойчив, чем оксид и диоксид хлора. Жидкий Cl 2 О 7 устойчив до 60-70 °C, но примесь низших оксидов хлора существенно ускоряет его распад:
texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{2Cl_2O_7 \rightarrow 2Cl_2 + 7O_2}
ΔH = 135 кДж/моль
Медленно растворяется в холодной воде, образуя хлорную кислоту :
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файлtexvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{Cl_2O_7 + H_2O \rightarrow 2HClO_4}
Хлорный ангидрид является сильным окислителем.
Получение
Получают Cl 2 О 7 при осторожном нагревании хлорной кислоты с фосфорным ангидридом или олеумом:
Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файлtexvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \mathsf{2HClO_4 + P_4O_{10} \rightarrow Cl_2O_7 + H_2P_4O_{11}}
Оксид хлора(VII) получают также электролизом раствора НClО 4 на платиновых электродах ниже 0 °C (Cl 2 O 7 накапливается в анодном пространстве). Чистый Cl 2 O 7 можно синтезировать также при нагревании в вакууме некоторых перхлоратов , например, Nb(ClO 4) 5 или МоО 2 (ClO 4) 2 .
Напишите отзыв о статье "Оксид хлора(VII)"
Литература
- Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
| Химическая посуда | Это заготовка статьи о неорганическом веществе . Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Отрывок, характеризующий Оксид хлора(VII)
– Располагайтесь, мадонна! Надеюсь, хотя бы одно из этих блюд удовлетворит ваш утончённый вкус?..Я чувствовала себя настолько жутко, что вдруг, неожиданно для себя, захотела расхохотаться... Разве могла я когда-то себе представить, что в один прекрасный день смогу сидеть за одним столом с человеком, которого больше всего на свете желала уничтожить?!. И почувствовав странную неловкость, постаралась тут же заговорить...
– Что побудило вас пригласить меня сегодня, Ваше святейшество? – осторожно спросила я.
– Ваша приятная компания, – рассмеялся Караффа, и чуть подумав, добавил: – Я хотел побеседовать с вами о некоторых, важных для меня вопросах, мадонна, и предпочёл делать это в более приятной для вас обстановке.
Вошёл слуга, и низко поклонившись Караффе, начал пробовать первые блюда. Как же я в тот момент пожалела, что у меня не было с собою знаменитого Флорентийского травяного яда!.. Он был безболезненным и безвкусным, и определению не поддавался... Срабатывал этот яд только лишь через неделю. Им убивали принцев и королей... И он уж точно успокоил бы навсегда сумасшедшего Папу!!!
Я ни за что и никогда не поверила бы, что смогу так легко размышлять об убийстве... Душа медленно каменела, оставляя внутри только лишь место для правосудия. Я жила, чтобы его уничтожить. И не имело значения, как это сделать. В данном случае любые средства были хороши. Главное было Караффу убить. Чтобы не страдали больше невинные люди, чтобы не ходил по земле этот кровожадный, злой человек.
И поэтому я сидела сейчас с ним рядом, с улыбкой принимая угощения, и светски беседуя на самые разные темы... в то же время напряжённо выискивая хоть какую-нибудь слабинку, которая дала бы мне возможность наконец-то избавиться от его «святого» присутствия...
Ужин подходил к середине, а мы всё ещё светски «обсуждали» какие-то редкие книги, музыку и искусство, будто и не было у него на уме какой-то очень серьёзной цели, по причине которой он пригласил меня в свои покои в такой неподходящий, поздний час.
Казалось, Караффа искренне наслаждался общением, вроде-бы начисто позабыв о своём «особо-важном» разговоре. И надо отдать ему должное – собеседником он был, бесспорно, интереснейшим... если забыть о том, кем он являлся на самом деле... Чтобы заглушить в своей душе нарастающую тревогу, я как можно больше шутила. Караффа весело смеялся моим шуткам, в ответ рассказывая другие. Он был предупредительным и приятным. Но, несмотря на всю его светскую галантность, я чувствовала, что ему тоже надоело притворяться... И хотя выдержка Караффы была по-настоящему безупречной, по лихорадочному блеску его чёрных глаз я понимала – всё наконец-то подходило к развязке... Воздух вокруг нас буквально «трещал» от нарастающего ожидания. Беседа постепенно измельчала, переходя на обмен простыми светскими репликами. И наконец-то Караффа начал...
| Оксид хлора(VII) | |
| Dichlorine-heptoxide-3D-balls.png | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование |
Оксид хлора(VII) |
| Хим. формула | Cl 2 O 7 |
| Физические свойства | |
| Состояние | жидкость |
| Молярная масса | 182.901 г/моль |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | −91,5 °C |
| Т. кип. | 82 °C |
| Т. разл. | 120 °C |
| Энтальпия образования | 251,0 кДж/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного. | |
Окси́д хло́ра(VII) (дихлорогептаоксид) Cl 2 O 7 , (хлорный ангидрид ) - кислотный оксид. Высший оксид хлора, в котором он проявляет степень окисления +7.
Молекула Cl 2 O 7 имеет строение О 3 Cl-О-ClO 3 (dCl-О = 0,1709 нм, в группах ClО 3 - 0,1405 нм, угол ClOCl = 118,6°, ОClO 115,2°) c пространственной симметрией C 2 , молекула полярна (μ = 2,40·10 −30 Кл·м).
Свойства
Хлорный ангидрид представляет собой бесцветную маслянистую жидкость. Cl 2 O 7 взрывается при нагревании выше 120 °C и от удара, однако он более устойчив, чем оксид и диоксид хлора. Жидкий Cl 2 О 7 устойчив до 60-70 °C, но примесь низших оксидов хлора существенно ускоряет его распад:
ΔH = 135 кДж/моль
Медленно растворяется в холодной воде, образуя хлорную кислоту :
Хлорный ангидрид является сильным окислителем.
Получение
Получают Cl 2 О 7 при осторожном нагревании хлорной кислоты с фосфорным ангидридом или олеумом:
Оксид хлора(VII) получают также электролизом раствора НClО 4 на платиновых электродах ниже 0 °C (Cl 2 O 7 накапливается в анодном пространстве). Чистый Cl 2 O 7 можно синтезировать также при нагревании в вакууме некоторых перхлоратов , например, Nb(ClO 4) 5 или МоО 2 (ClO 4) 2 .
Напишите отзыв о статье "Оксид хлора(VII)"
Литература
- Реми Г. «Курс неорганической химии» М.: Иностранная литература, 1963
| Это заготовка статьи о неорганическом веществе . Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Отрывок, характеризующий Оксид хлора(VII)
– Courte et energique! [Короткий и энергический!] – проговорил Наполеон, когда он прочел сам сразу без поправок написанную прокламацию. В приказе было:«Воины! Вот сражение, которого вы столько желали. Победа зависит от вас. Она необходима для нас; она доставит нам все нужное: удобные квартиры и скорое возвращение в отечество. Действуйте так, как вы действовали при Аустерлице, Фридланде, Витебске и Смоленске. Пусть позднейшее потомство с гордостью вспомнит о ваших подвигах в сей день. Да скажут о каждом из вас: он был в великой битве под Москвою!»
– De la Moskowa! [Под Москвою!] – повторил Наполеон, и, пригласив к своей прогулке господина Боссе, любившего путешествовать, он вышел из палатки к оседланным лошадям.
– Votre Majeste a trop de bonte, [Вы слишком добры, ваше величество,] – сказал Боссе на приглашение сопутствовать императору: ему хотелось спать и он не умел и боялся ездить верхом.
Но Наполеон кивнул головой путешественнику, и Боссе должен был ехать. Когда Наполеон вышел из палатки, крики гвардейцев пред портретом его сына еще более усилились. Наполеон нахмурился.
– Снимите его, – сказал он, грациозно величественным жестом указывая на портрет. – Ему еще рано видеть поле сражения.
Боссе, закрыв глаза и склонив голову, глубоко вздохнул, этим жестом показывая, как он умел ценить и понимать слова императора.
Весь этот день 25 августа, как говорят его историки, Наполеон провел на коне, осматривая местность, обсуживая планы, представляемые ему его маршалами, и отдавая лично приказания своим генералам.
Первоначальная линия расположения русских войск по Ко лоче была переломлена, и часть этой линии, именно левый фланг русских, вследствие взятия Шевардинского редута 24 го числа, была отнесена назад. Эта часть линии была не укреплена, не защищена более рекою, и перед нею одною было более открытое и ровное место. Очевидно было для всякого военного и невоенного, что эту часть линии и должно было атаковать французам. Казалось, что для этого не нужно было много соображений, не нужно было такой заботливости и хлопотливости императора и его маршалов и вовсе не нужно той особенной высшей способности, называемой гениальностью, которую так любят приписывать Наполеону; но историки, впоследствии описывавшие это событие, и люди, тогда окружавшие Наполеона, и он сам думали иначе.
Оксид хлора (I) Cl 2 O - эндотермическое неустойчивое соед-е можно получить так: 2 Cl 2 + HgO = HgCl 2 + Cl 2 O.
При нагревании он разлагается:2Cl 2 O = 2Cl 2 + O 2 , с водой дает хлорноватистую кислоту (имеет килый хар-р): Cl 2 O + H 2 O = 2HOCl.
Степень окисления хлора +4. ClO 2 - оксид хлора (IV), эндотермичен с резким запахом, м-ла имеет угловую форму, поэтому она полярна.
Для ClO 2 характерны реакции диспропорционирования: 6ClO 2 + 3H 2 O = 5HClO 3 + HCl,
2ClO 2 + 2KOH = KСlO 2 + KClO 3 + H 2 O. 2KClO 3 + H 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CO 2 + 2ClO 2 + 2H 2 O,
Используется главным образом для отбелки или стерилизации различных материалов. Установлено, что с его помощью можно проводить обесфеноливание сточных вод хим заводов.
Cl 2 O 6 дает реации диспропорционирования: 2ClO 2 +2O 3 = Cl 2 O 6 + 2 O 2 ,
Cl 2 O 6 + 2 KOH = KClO3 + KClO 4 + H 2 O.
Оксид хлора (VII) Cl 2 O 7 - ангидрид хлорной кислоты HClO 4 (м-л полярна), относительно устойчив, при наревании (выше120 градусов) разлагается со взрывом. 2 HClO 4 + P 2 O 5 = Cl 2 O 7 + 2HPO 3 ,
Cl 2 O 7 + H 2 O = 2HClO 4 , 2Cl 2 O 7 = 2Cl 2 + 7O 2 ,
Оксид брома (I) можно получить так: 2 Br 2 + HgO = HgBr 2 + Br2O, при комнатной температуре он
разлагается: 2Br 2 O = 2 Br 2 + O 2 .
Оксид брома (IV) 4O 3 + 3Br 2 = 6BrO 2 – светло-желтое тв в-во, устойчивое только при -40 градусах. Одним из продуктов ее термического разложения в вакууме является коричневая окись брома.
Оксид иода (V)получается при обезвоживании иодноватой кислоты (серной кислотой при нагревании): 2 HIO 3 = I 2 O 5 + H 2 O, выше 3000 С он разлагается: 2 I 2 O 5 = 2 I 2 + 5 O 2 .
Вопрос № 20. Кислородосодержащие кислоты галогенов типа НХО и их соли. Номенклатура. Строение м-л. Устойчивость. Окислительныеи кислотные св-ва. Хлорная известь. Получение и применение.
Фторноватистая кислота частично образуется при взаимодействии медленного тока фтора под уменьшенным давлением с охлажденной водой. Выделенная лишь в очень малых количествах представляет собой бесцветное в-во с высоким давлением пара, в обычных условиях довольно быстро разлагается на HF и О 2 . М-ла HOF имеет угол = 97 градусов. Является, по-видимому, сильной к-той, но водой быстро гидролизуется, в основном по уравнению: HOF +HOH = HF + H 2 O 2 . Соли ее не получены, но известны в-ва, к-ые можно рассматривать как продукты замещения ее водорода на радикалы металлоидного хар-ра.
Хлорноватистая кислота очень слабая, легко разлагается на свету с выделением атомарного кислорода, который и обуславливает ее очень сильные окислительные свойства.
HClO и гипохлориты можно получить так: Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO, Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O жавелевая вода, Cl 2 + Ca(OH) 2 = CaOCl 2 + H 2 O - хлорная известь Cl 2 O + 2 KOH = 2KClO + H 2 O,
2 HI + HClO = I 2 + HCl + H 2 O. Cl 2 O + H 2 O = 2HOCl.
Хлорноватистая к-та и гипохлориты являются ок-лями. Сравнение стандартных редокс-потенциалов показывает, что хлорноватистая к-та – более сильный окислитель, чем свободный хлор и гипохлориты. Большая окислительная сила к-ты объясняется сильным поляризуемым действием протона на связь хлор – кислород, в р-те чего связь деформируется Þ к-та нестабильное образование по сравнению с гипохлоритами.
Жавелевая вода используется для отбелки тканей, а хлорная известь - для дезинфекции.
М-ла имеет угловое строение угол = 103° d(ОН)=0,97, d(ОCl) = 1.69А°.
Бромноватистая кислота Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO, Br 2 + KOH = KBr + KBrO + H 2 O, гипобромит калия Br 2 + 5 Cl 2 + 6 H 2 O = 2 HBrO + 10 HCl. Гипобромит калия легко разлагается:3 KBrO = 2 KBr + KBrO 3 бромат калия.
Иодноватистая кислота: 2I 2 + HgO + H 2 O = HgI 2 + 2HIO,Соли можно получить при взаимодействии кислот со щелочами или по реакциям:
Последние 2 к-ты не не выделены в индивидуальном состоянии, а соли – гипобромиды и гипоиодиды – вполне стабильны в отсутствие взагисила. В данном ряду сила к-т падает.
Вопрос № 21. Кислородосодержащие к-ты галогенов типа НХО3 и их соли. Номенклатура. Строение м-л. Устойчивость. Окислительные и кислотные св-ва. Получение и применение. Бертолетова соль. Понятие о колебательных р-циях.
Хлорноватая кислота HClO 3 стабильна только в водных растворах - это сильная кислота и энергичный окислитель: Ba(ClO 3) 2 + H 2 SO 4 = 2 HClO 3 + BaSO 4 , 6P + 5HClO 3 = 3 P 2 O 5 + 5 HCl,
HClO 3 + NaOH = NaClO 3 + H 2 O (хлорат натрия).
При повышении температуры идет реакция: 3 Cl 2 + 6 KOH = 5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O, где KClO 3 - соль (хлорат калия), называемая еще в честь ее первооткрывателя французского химика К.Бертолле бертоллетовой солью. Она используется в качестве окислителя в пиротехнике, в производстве спичек, для получения кислорода в лабораторных условиях. При нагревании она разлагается: 4 KClO 3 = KCl + 3 KClO 4 , а в присутствии катализатора MnO 2 происходит следующее: 2 KClO 3 = 2 KCl + 3 O 2 .
HBrO 3 - бромноваую кислоту (она сущ только в р-ре) можно получить так: Ba(BrO 3) 2 + H 2 SO 4 = 2 HBrO 3 + BaSO 4 .
Интересно отметить, что иод может вытеснять бром из бромата калия 2 KBrO 3 + I 2 = 2 KIO 3 + Br 2
HIO 3 – иодноватая (иодаты) d(IO) = 1.8 А(две связи) и 1,9 (одна связь) и угол OIO = 98°
I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 + 10HCl, 3I 2 + 10HNO 3 = 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O,
I 2 + 2HClO 3 = 2HIO 3 + Cl 2 (иод вытесняет хлор), IF 5 + 3 H 2 O = 5 HF + HIO 3
Соли можно получить при взаимодействии кислот со щелочами или по реакциям:
3 I 2 + 6 NaOH = 5 NaI + NaIO 3 + 3 H 2 O,
Растворимость и кислотные св-ва кислот уменьшаются, а устойчивость - повышается
Хлор образует с кислородом целый ряд оксидов, общее число которых составляет целых пять видов. Все их можно описать общей формулой ClxOy. В них валентность хлора меняется от 1 до 7.
Валентность разных оксидов хлора различна: Cl2O - 1, Cl2O3 - 3, ClO2 - 4, Cl2O6 - 6, Cl2O7 - 7.
Оксид хлора(I) применяют для производства гипохлоритов, которые являются сильными отбеливающими и обеззараживающими агентами.
Оксид хлора(II) активно применяют для отбеливания муки, целлюлозы, бумаги и других вещей, а также для стерилизации и дезинфекции.
Оксид хлора(VI) и оксид хлора(VII) применяют для синтеза органических соединений.
Получение Cl2O
Данный оксид на крупнотоннажных производствах получают двумя способами.
1. По методу Пелуза. Проводят реакцию между газообразным хлором и оксидом ртути. В зависимости от условий может образоваться иное соединение ртути, однако целевой продукт остается. После этого газообразный оксид хлора сжижают при температуре - Цельсия.
Уравнения реакции, описывающие метод Пелуза:
2HgO + Cl2 = Hg2OCl2 + Cl2O
HgO + 2Cl2 = HgCl2 + Cl2O
2. Взаимодействие хлора с по реакции:
2Cl2 + 2Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 + Cl2O + 2NaCl
Карбонат натрия может быть заменен другими карбонатами щелочных или щелочноземельных металлов.
Получение ClO2
Единственный промышленный метод получения диоксида хлора основан на взаимодействии хлората натрия и диоксида серы в кислой среде. Результатом такого взаимодействия становится реакция:
2NaClO3 + SO2 + H2SO4 = 2NaHSO4 + ClO2
Получение Cl2O6
В промышленности Cl2O6 получают взаимодействием диоксида хлора с озоном:
2ClO2 + 2O3 = 2O2 + Cl2O6
Получение Cl2O7
1. Осторожное нагревание хлорной кислоты с фосфорным ангидридом приводит к отделению маслянистой жидкости, которая является оксидом хлора (VII). Весь процесс описывается реакцией:
2HClO4 + P4O10 = H2P4O11 + Cl2O7
2. Второй способ получения данного оксида связан с электричеством. Если проводить раствора хлорной кислоты, то в анодном пространстве можно обнаружить Cl2O7.
3. Нагревание в вакууме перхлоратов переходных металлов приводит к образованию оксида хлора (VII). Наиболее часто нагревают перхлорат либо молибдена.
Физические свойства оксидов
Cl2O: при стандартных условиях буровато-желтый газ с запахом хлора, а при температуре ниже +2 градусов Цельсия золотисто-красная жидкость. Взрывоопасен в больших концентрациях.
ClO2: при стандартных условиях – газ с характерным запахом красно-желтого цвета, при температуре ниже +10 градусов Цельсия – красно-коричневая жидкость. Взрывается на свету, в присутствии восстановителей и при нагревании.
Cl2O6: неустойчивый газ, который начинает разлагаться при температуре от 0 до +10 градусов Цельсия с образованием диоксида хлора, при 20 градусах Цельсия образуется хлор. Ввиду образования диоксида хлора – взрывоопасен.
Cl2O7: бесцветная маслянистая жидкость, которая при нагревании выше 120 градусов Цельсия взрывается. Может детонировать от удара.