Кислородные соединения хлора.

 

 

Кислородные соединения хлора получают косвенным путем. Наиболее устойчивыми являются соли кислородных кислот, наименее – сами кислоты и оксиды.

 

Кислота	+1 HClO хлорноватистая	+3 HClO2 хлористая	+5 HClO3 хлорноватая	+7 HClO4 хлорная
Соли	гипохлориты	хлориты	хлораты	перхлораты

 

При взаимодействии хлора с водой образуется соляная и хлорноватистая кислоты:

Cl₂ + H₂O HCl + HClO (хлорная вода)

Это реакция самоокисления-самовосстановления хлора.

 

Хлорноватистая кислота неустойчивая и разлагается HClO HCl + О, атомарный кислород обладает отбеливающим и дезинфицирующим действием. Хлорноватистая кислота диссоциирует: HClO H⁺ + ClО^- гипохлорит-ион. Большое практическое применение находят раствор хлора в водном растворе Ca (OH)₂ (гашеная известь). Эта смесь называеся хлорной (белильной) известью:

2 Cl₂ + 2 Ca (OH)₂ = CaCl₂ + Ca (OCl)₂ + 2 H₂O

или Cl₂ + Ca (OH)₂ = CaOCl₂ + H₂O

 

или в молекулярно-ионной форме:

Cl₂ + 2 OH^- = Cl^- + OCl^- + H₂O т.е.,

хлорная известь – это смешанная соль соляной и хлорноватистой кислот:

 

Cl

/

Cl₂ + Ca (OH)₂ = Ca + H₂O

\

OCl

 

Хлорную известь используют для дезинфекции помещений, различных источников распространения болезнетворных бакьерий:

Ca (OCl)₂ Ca²⁺ + 2 OCl^-

сильн. слаб.

2 ClO^- + 2 HOH 2 HClO + 2 OH^-

HClO HCl + O

 

Хлорную известь добавляют в побелку (отбеливающее действие).

Ca (OCl)₂ + CO₂ + H₂O = CaCO₃ + 2 HClO

2 HClO = 2 HCl + 2 O

 

ХЛОРИСТАЯ кислота HClO₂ неустойчива, по силе и окислительной способности она занимает промежуточное положение между хлорноватистой и хлорноватой кислотами.

 

ХЛОРНОВАТАЯ кислота HClO₃ существует только в растворах, сильная кислота и энергечный окислитель, хотя ее соли в растворах не обладают окислительными свойствами. Все соли HClO₃ (хлораты) – ядовиты).

Окислительные свойства хлората калия KClO₃ (бертолева соль) позволяют широко применять его в пиротехнике и в спичечном производстве. Применяют в качестве гирбицида. Сильно ядовит, действует на красные кровавые тельца.

 

ХЛОРНАЯ кислота HClO₄ самая устойчивая из всех кислородных кислот хлора. Относится к сильным кислотам. Окислительные сойства ее выражены слабее, чем у хлорноватой кислоты, а кислотные – сильнее.

Водные растворы HClO₄ устойчивы при хранении, а безводная HClO₄ малоустойчива, и взрывается даже при сотрясении. Большинство солей хлорной кислоты – перхлораты хорошо растворимы в воде (иск. KClO₄).

Т.О., Сравнивая выводы по свойствам кислородных кислот хлора, можно сделать следующие выводы:

1) С увеличением степени окисления хлора устойчивость его кислородных кислот в ряду HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄ растет, а их окислительные свойства ослабевают. Самым сильным окислителем является хлорноватистая кислота HClO.

2) Сила кислородных кислот возрастает с увеличением степени окисления в этом же ряду. Самая слабая кислота хлорноватистая, самая сильная – хлорная.

Увеличение силы и устойчивости кислот

 

HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄

 

Увеличивается окислительная активность кислот

 

Усиление кислотных свойств в указанном ряду может быть объяснено ослаблением связи Н – О, вызванным увеличением положительного эффективного заряда атома хлора и, следовательно, большим его притяжением к атомам кислорода. Кроме того, с ростом заряда атома усиливается взаимное отталкивание одноименно заряженных атомов водорода и хлора. Эта общая закономерность ослабления связи Н – О с увеличением положительного эффективного заряда центрального атома (серы, азота, и др. элементов) наблюдается у всех кислородсодержащих кислот.

Выводы:

1.Кислородные соединения хлора получают косвенным путем. Наиболее устойчивыми являются соли кислородных кислот, наименее – сами кислоты и оксиды.

Кислота	+1 HClO хлорноватистая	+3 HClO2 хлористая	+5 HClO3 хлорноватая	+7 HClO4 хлорная
Соли	гипохлориты	хлориты	хлораты	перхлораты

2.Сравнивая выводы по свойствам кислородных кислот хлора, можно сделать следующие выводы:

1) С увеличением степени окисления хлора устойчивость его кислородных кислот в ряду HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄ растет, а их окислительные свойства ослабевают. Самым сильным окислителем является хлорноватистая кислота HClO.

2) Сила кислородных кислот возрастает с увеличением степени окисления в этом же ряду. Самая слабая кислота хлорноватистая, самая сильная – хлорная.

Увеличение силы и устойчивости кислот

HClO, HClO₂, HClO₃, HClO₄

Увеличивается окислительная активность кислот