|
|
Кислородсодержащие соединения галогенов ⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9 Галогены непосредственно с кислородом не взаимодействуют. Это обусловлено небольшой энергией связи Г-О и невозможностью использовать высокие температуры для осуществления реакций окисления, т.к. для них ∆S0 <0, оксиды получают косвенным путём. При 25ºС сравнительно стабильны следующие кислородные соединения: +1 +4 +6 +7 Cl2O ClO2 Cl2O6 Cl2O7 в соединениях с О2 хлор проявляет степени окисления (с. о.), которые находятся в интервале от +1 до +7. Оксиды хлора +3, +5 не существуют.
с. о. +1 +3 +4 +5 +6 +7 оксид Cl2O ClO2 Cl2O4 Cl2O6 Cl2O7 кислота HClO HClO2 HClO2 HClO3 HClO3 HClO4 HClO3 HClO4
Пространственная конфигурация соответствующих кислот различна, хотя атомные орбитали хлора находятся в состоянии sp3-гибридизации во всех этих соединениях. Структура ионов меняется от линейной, уголковой до пирамидальной и тетраэдрической, как показано на рисунке.
Если сопоставить свойства кислот со структурой молекул, то можно отметить следующее: с ростом степени окисления хлора уменьшается число несвязывающих электронных пар и происходит постепенное достраивание кислородного окружения хлора до тетраэдрического. Увеличение силы кислот HClO – HСlO4 обусловлено тем, что с ростом числа кислородных атомов электронные облака всё больше стянуты к центральному атому и связь Н – О становится всё более полярной. Окислительные свойства уменьшаются, у оксо-анионов ClO-, ClO2-, ClO3-, ClO4- - увеличивается прочность связи кислорода с хлором.
Кислородсодержащие кислоты хлора
Возрастание силы кислот связано с увеличением количества кислорода, который оттягивает на себя электронную плотность и прочность связи Н – О ослабевает. Возрастание устойчивости связано с увеличением степени окисления хлора и большим количеством электронов, принимающих участие в образовании связи. Во всех соединениях Cl – находится в состоянии sp3 гибридизации. Самая высокая окислительная способность у хлорноватистой кислоты, за счет атомарного кислорода, который достаточно быстро выделяется в результате разложения хлорноватистой кислоты. HСlO = HCl + O Растворяясь в воде, оксиды дают соответствующие кислоты. Будучи кислотными оксидами, реагируют с основаниями и основными оксидами с образованием соответствующих солей
Схемы разложения HСlO (зависят от условий протекания процесса) 1. HClO → HСl + O 2. 2HCl+1O → HCl- + HCl+3O2 3. 2HClO → Cl2O + H2O Сама кислота, а также ее соли могут образоваться в результате реакции обменного взаимодействия, а также окислительно-восстановительных. Соли обладают отбеливающим эффектом в результате образования атомарного кислорода при разложении гипохлоритов
Cl2 + H2O → HCl + HClO ClF + H2O → HClO + HF Cl2 +2KOHхол → KCl + KClO + H2O 3Cl2 + 6KOHгор → 5KCl + KClO3 + 3H2O Гипохлорит калия термически разлагается по различным схемам: 2 KClO → 2KCl + O2 KClO → KCl + KClO2 или KClO3, (KClO4) Получение белильной извести Белильная известь – смешанная соль (хлорид-гипохлорит кальция). Хлор имеет различную степень окисления, получают реакцией взаимодействия хлора с гидроксидом кальция Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O - под действием углекислого газа CaOCl2 + СО2 + H2O → CaCl2 + CaCO3 + O CaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + Cl2 + H2O HClO2 – хлористая кислота, слабая, разлагается в водных растворах. Более устойчива хлорноватая кислота, по силеHClO3 напоминает HNO3. Получают рекцией диспропорционирования (ClO2 – газ жёлтого цвета) в воде. Наиболее распространены соли – хлораты. KClO3 - бертолетова соль, разлагается при нагревании по различным схемам 2KClO3 → 2KCl + 3O2 - термическое разложение в присутствии катализатора оксида марганца (IV) 4KClO3 → KCl + 3KClO4 – реакция диспропорционирования Cl2O6 - тёмно-красная жидкость, получена 2ClO2 + 2O3 → Cl2O6 + 2O2 Cl2O7 - маслянистая бесцветная жидкость, получается обезвоживанием HСlO4 2HСlO4 + P2O5 → Cl2O7 + 2HPO3 Окислительные свойства почти не проявляет. Хлорная кислота HClO4 – самая сильная кислота в ряду кислородсодержащих кислот хлора, окислительные свойства практически не проявляет, сама кислота и ее соли – перхлораты – достаточно устойчивые. Кислоту можно получить реакцией обменного взаимодействия с концентрированной серной кислотой. При нагревании перхлораты могут разлагаться по типу реакции внутримолекулярного окисления-восстановления. KClO4 + H2SO4 (к) → HClO4 + KHSO4 2KClO4 → 2KCl + 4O2 разложение Самая высокая окислительная способность у хлорноватистой кислоты. HСlO = HCl + O   Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
очень сильный окислитель даже на воздухе разлагается