Хлорная кислота (формула HClO4) - это одноосновная безводная кислота. Содержит в себе хлор (Cl) в высшей степени окисления, по этой причине является сильнейшим окислителем. Взрывоопасна.
Свойства хлорной кислоты
1. Это летучая жидкость без цвета, в воздухе сильно дымит, мономерна в парах. Неустойчива и очень реакционна. Для этой кислоты характерна автодегидратация:
3HClO4 = H3O+ (катион) + ClO- (анион) + Cl2O7 (оксид хлора)
2. Данное вещество хорошо растворимо в хлор- и фторорганических растворителях, таких как CH2Cl2 (хлористый метилен), CHCl3 (хлороформ) и другие. Смешивается и с другими растворителями, проявляет восстановительные свойства, при неосторожном обращении может привести к взрыву или воспламенению.
3. Хорошо смешивается с водой (H2O) в любых соотношениях. Образует несколько гидратов. Концентрированные растворы данной кислоты обладают немного маслянистой консистенцией. Растворы водные данной кислоты обладают хорошей устойчивостью и низкой окислительной способностью. С водой рассматриваемое нами вещество образует азеотропную смесь, которая при температуре 203 градуса кипит и содержит 72 процента HClO4.
4. Хлорная кислота (формула HClO4) является одной из Из-за этого в ее среде некоторые кислотные соединения ведут себя подобно основаниям.
5. В условиях пониженного давления при слабом нагревании смеси кислоты хлорной с фосфорным ангидридом образуется маслянистая бесцветная жидкость - ангидрид хлорный:
2HClO4 (кислота хлорная) + P4O10 (ангидрид фосфорный) = Cl2O7 (ангидрид хлорный) + H2P4O11
Способы получения
1. Водные растворы данного вещества можно получить двумя способами. Первый заключается в электрохимическом окислении хлора или соляной кислоты в концентрированной соляной кислоте, а второй - в обменном разложении перхлоратов натрия или калия неорганическими сильными кислотами.
2. Хлорную безводную кислоту можно получить тоже двумя способами. Первый заключается во взаимодействии перхлоратов калия (K) или натрия (Na) с серной кислотой в концентрированной виде, а второй - во взаимодействии олеума с водным раствором хлорной кислоты:
KClO4 (водный раствор хлорной кислоты) + H2SO4 = KHSO4 (калия гидросульфат) + HClO4 (хлорная кислота)
Применение хлорной кислоты
Концентрированные растворы широко используют для получения перхлоратов (соли данной кислоты) и в аналитической химии;
Хлорная кислота используется при разложении руд, в качестве катализатора и при анализе минералов;
Перхлорат калия (формула: KClO4), соль данной кислоты, применяется при создании а магния перхлорат (ангидрон, Mg(ClO4)2) используется в качестве осушителя.
Безопасность при работе
Хлорную безводную кислоту нельзя долго хранить и перевозить, так как при стандартных условиях она быстро разлагается и может впоследствии самопроизвольно взорваться.
Другие неорганические хлорсодержащие кислоты:
1. (формула: HCl) - одноосновная едкая, дымящая на воздухе жидкость. Применяют в гальванопластике (декапирование, травление) и в гидрометаллургии, для очистки металлов при лужении и паянии, для получения хлоридов марганца, цинка, железа и других металлов. В пищевой промышленности данное вещество зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е507.
2. Хлорноватистая кислота (формула: HClO) - одноосновная очень слабая кислота. Может существовать только в растворах. Используется для санитарных целей, а также для отбеливания тканей и целлюлозы.
3. Хлористая кислота (HClO2) - кислота одноосновная средней силы. Неустойчива в свободном виде, в разбавленном водном растворе обычно быстро разлагается. Ангидрид этой кислоты до сих пор неизвестен.
4. Хлорноватая кислота (HClO3) - одноосновная сильная кислота. Не получена в свободном виде, так как распадается в В водных растворах существует при концентрации ниже 30 процентов. Довольно устойчива при низких температурах.
Структурная формула
Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C 4 H 4 O
Химический состав Хлорной кислоты
Молекулярная масса: 100,457
Хлорная кислота HClO 4 - одноосновная кислота, одна из самых сильных (в водном растворе, pK = ~ -10), безводная - исключительно сильный окислитель, так как содержит хлор в высшей степени окисления +7.
Свойства
Физические свойства
Бесцветная летучая жидкость, сильно дымящая на воздухе, в парах мономерна. Безводная хлорная кислота очень реакционноспособна и неустойчива. Жидкая HClO 4 частично димеризована, для неё характерна равновесная автодегидратация: 3HClO 4 ↔ H 3 O + + ClO 4 - + Cl 2 O 7
Химические свойства
Взрывоопасна. Хлорную кислоту и её соли (перхлораты) применяют как окислители. Хлорная кислота, как одна из самых сильных , растворяет золото и платиновые металлы, а в реакции с серебром образует хлорноватую кислоту:
3HClO 4 + 2Ag = 2AgClO 4 + HClO 3 + H 2 O
Неметаллы и активные металлы восстанавливают хлорную кислоту до хлороводорода
8As + 5HClO 4 + 12H 2 O = 8H 3 AsO 4 + 5HCl (данная реакция используется в металлургии для очистки руд)
Перхлорат йода в лаборатории получают при обработке раствора йода в безводной хлорной кислоте озоном:
I 2 + 6HClO 4 + O 3 = 2I(ClO 4) 3 + 3H 2 O
Являясь крайне сильной неустойчивой , хлорная кислота разлагается:
4HClO 4 = 4ClO 2 + 3O 2 + 2H 2 O
Хлорная кислота хорошо растворима во фтор- и хлорорганических растворителях, таких, как CF 3 COOH, CHCl 3 , CH 2 Cl 2 и др. Смешивание с растворителями, проявляющими восстановительные свойства, может привести к воспламенению и взрыву. С водой хлорная кислота смешивается в любых соотношениях и образует ряд гидратов HClO 4 ×nH 2 O (где n = 0,25…4). Моногидрат HClO 4 H 2 O имеет температуру плавления +50 о С. Концентрированные растворы хлорной кислоты, в отличие от безводной кислоты, обладают маслянистой консистенцией. Водные растворы хлорной кислоты устойчивы, имеют низкую окислительную способность. Хлорная кислота с водой образует азеотропную смесь, кипящую при 203 °C и содержащую 72 % хлорной кислоты. Растворы хлорной кислоты в хлорсодержащих углеводородах являются сверхкислотами (суперкислотами). Хлорная кислота является одной из сильнейших неорганических кислот, в её среде даже кислотные соединения ведут себя как основания, присоединяя протон и образуя катионы ацилперхлоратов: P(OH) 4 + ClO 4 - , NO 2 + ClO 4 - .
При слабом нагревании при пониженном давлении смеси хлорной кислоты с фосфорным ангидридом, отгоняется бесцветная маслянистая жидкость - хлорный ангидрид:
2HClO 4 + P 4 O 10 → Cl 2 O 7 + H 2 P 4 O 11
хлорной кислоты называются перхлоратами.
Получение
- Водные растворы хлорной кислоты получают электрохимическим окислением соляной кислоты или хлора, растворённых в концентрированной хлорной кислоте, а также обменным разложением перхлоратов натрия или калия сильными неорганическими кислотами.
- Безводная хлорная кислота образуется при взаимодействии перхлоратов натрия или калия с концентрированной серной кислотой, а также водных растворов хлорной кислоты с олеумом: KClO 4 + H 2 SO 4 → KHSO 4 + HClO 4
Применение
- Концентрированные водные растворы хлорной кислоты широко используются в аналитической химии, а также для получения перхлоратов.
- Хлорная кислота применяется при разложении сложных руд, при анализе минералов, а также в качестве катализатора.
- Соли хлорной кислоты: перхлорат калия малорастворим в воде , применяется в производстве взрывчатых веществ, перхлорат магния (ангидрон) - осушитель.
С выделением водорода , взаимодействует с оксидами металлов и.
Концентрированная соляная кислота содержит 37% HCl и имеет плотность 1,19 г / см 3. Она имеет резкий запах и "дымит" на воздухе вследствие выделения газообразного хлороводорода. Техническая кислота имеет желтый цвет, который обусловливается примесью главным образом солей железа .
1. История открытия
Трудно сказать, кто и когда впервые получил соляную кислоту. Известно, что уже в конце XV в. алхимик Василий Валентин и в XVI в. Андреас Либавий в исполнительных поисках чудодейственного жизненного эликсира прокаливалы в своих алхимических приборах поваренную соль с галуном и купороса и получили продукт, который описали под названием "кислого спирта". Это и была знакома теперь нам соляная кислота, очень нечисто.
Для первых исследователей это было абсолютно новое вещество, обладавшей свойствами, которые сильно поражали их воображение. Нюхая ее, они задыхались и кашляли, "кислый спирт" дымов в воздухе. При пробе на вкус, она обжигала язык и небо, металлы она разъедала, ткани разрушала.
В 1658 г. немецкий химик И.Р. Глаубер (1604-1670) нашел новый способ получения соляной кислоты, которую он назвал "соляным спиртом". Способ этот широко применяется до сих пор в лабораториях. Он нагревал поваренную соль с концентрированной серной кислотой и "дым", который выделялся, поглощал водой.
В 1772 г. английский химик Джозеф Пристли (1733-1804) установил, что при действии серной кислоты на поваренную соль выделяется бесцветный газ, который может быть собран над ртутью, и этот газ имеет чрезвычайно большую способность растворяться в воде. Водный раствор этого газа получил название "соляной кислоты" (acidum muriaticum), а сам газ Пристли назвал "чистой газообразной соляной кислотой".
В 1774 г. шведский химик К.В.Шееле (1742-1786), исследуя действие соляной кислоты (которую он называл еще "соляным спиртом") на оксид марганца (IV), нашел, что он растворяется в соляной кислоте на холоде, образуя темно-коричневый раствор, из которого при нагревании выделяется газ желто-зеленого цвета, обладающий очень резким запахом, способностью разрушать растительные краски и действует на все металлы, не исключая золота. Шееле, как последователь флогистонной теории, господствовавшей в то время, считал, что смысл этой реакции заключается в том, что под действием оксида марганца (IV) с соляной кислотой уходит из нее флогистон, благодаря чему соляная кислота превращается в желто-зеленый газ. Поэтому сам газ он назвал "дефлогистированный соляной кислотой".
2. Типичные реакции
3. Химические свойства
Источники
- Ф. А. Деркач "Химия" Л. 1968
| Основные хлорсодержащие неорганические кислоты | |
|---|---|
| Хлоридная кислота (HCl) ? Гипохлоритна кислота (HClO) ? |
Сильный окислитель
Среди огромного многообразия химических реактивов кислоты занимают особое место. Важность их применения зависит от физико-химических свойств. В зависимости от степени окисления они подразделяются на безвредные, такие как аскорбиновая, аминоуксусная, лимонная кислота купить которые можно без рецепта в обычной аптеке, а также опасные, как например: фтористоводородная, серная или хлорная. Эти кислоты, в отличие от первых, продаются в специализированных аптеках или магазинах, одним из которых является магазин химических реактивов Москва розница «Прайм Кемикалс Групп».
Понятие
Хлорная кислота - одноосновная безводная кислота, относящаяся к самым сильным, опасным и распространенным химреактивам. В состав вещества входит хлор с большой степенью окисления, что делает его сильнейшим окислителем. Также в качестве окислителя применяются и соли кислоты. По своей структуре хлорная кислота - это бесцветная летучая жидкость; гигроскопична. При контакте с воздухом химический реактив поглощает воду и начинает дымиться (образует моногидрат), постепенно темнеет и самопроизвольно взрывается. Водный раствор хлорной кислоты имеет маслянистую консистенцию и обладает более низкой окислительной способностью, легко воспламеняется.
Свойства хлорной кислоты:
Сильно дымит при контакте с воздухом;
- неустойчива;
- хорошо растворима в фторорганических и хлорных растворителях, этаноле;
- смешиваемость с водой в любых соотношениях;
- способна растворять золото, металлы платиновой группы, серебро и др.; не взаимодействует с бромом;
- при соприкосновении со спиртом, бумагой и древесным углем - происходит взрыв.
Получение
Водный раствор данного реактива получают путем электрохимического окисления соляной кислоты или хлора, находящихся в хлорной кислоте в высокой концентрации, используя для этого специальную лабораторную посуду. Безводный химреактив получают путем взаимодействия перхлората калия или натрия с концентрированным раствором серной кислоты. Впервые данным способом вещество было получено в начале ХIХ века. Таким же путем его получают и в настоящее время.
Применение
Основные сферы применения данной кислоты: 
- аналитическая химия (получение перхлоратов);
- горнодобывающая промышленность (катализатор при разложении руд, а также при исследовании минералов);
- химическая промышленность (при изготовлении взрывчатых веществ и осушителей).
Меры предосторожности и правила работы
При работе с хлорной кислотой, как и с другими агрессивными химическими реактивами, необходимо соблюдать строжайшие меры предосторожности. Во избежание прямого контакта с веществом все исследования, эксперименты или другие формы работы проводить в:
- респираторах и противогазе (для защиты дыхательных путей);
- защитных очках;
- перчатках нитриловых;
- специальной одежде (фартуке, бахилах) и других резинотехнических изделиях.
При перевозке и хранении следует придерживаться следующих рекомендаций: безводная кислота имеет небольшой срок годности, поэтому хранить ее долго нельзя, так как она неустойчива и при обычных условиях быстро разлагается. Это может привести к самопроизвольному взрыву. Хранить изолированно от других кислот и металлов, с которыми может вступить в реакцию. В помещении для хранения не должны находиться источники тепла. Оно должно быть защищено от солнечного света.
Опасность для организма
Многие кислоты положительно воздействуют на организм. Они участвуют в обменных процессах, и их недостаток может вызвать серьезные нарушения, что нельзя сказать о данной кислоте. Даже при самом незначительном контакте она вызывает химические ожоги, поражает кожные покровы и слизистые оболочки.
Где приобрести химические реактивы с гарантией качества?
Несмотря на то, что химреактивы - главный элемент в лабораторной практике, все же не стоит забывать о лабораторном оборудовании и приборах, а также лабораторной посуде из стекла, фарфора, кварца и других материалов, от качества которых также зависят результаты исследований. Большой спектр лабораторного оснащения представлен в интернет магазине“Prime Chemicals Group: от мешалки магнитной и фильтровальной бумаги до самых современных весов электронных лабораторных по доступной цене.
Качественная продукция европейского качества - гарантия надежных результатов!
Хлористая кислота
Хлористая кислота - HClO 2 , одноосновная кислота средней силы. Соответствующие соли - хлориты .
Свойства
Хлористая кислота НClO 2 в свободном виде неустойчива, даже в разбавленном водном растворе она быстро разлагается:
А также по реакции:
Соли хлористой кислоты называются хлоритами , они, как правило, бесцветны и хорошо растворимы в воде. В отличие от гипохлоритов , хлориты проявляют выраженные окислительные свойства только в кислой среде. Из солей наибольшее применение имеет хлорит натрия NaClO 2 , применяемый для отбелки тканей и бумажной массы. Хлорит натрия получают по реакции:
Безводный NaClO 2 взрывается при ударе и нагревании; воспламеняется при контакте с органическими веществами, резиной, бумагой и т. д.
Напишите отзыв о статье "Хлористая кислота"
Литература
- Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001
- Карапетьянц М. Х. , Дракин С. И. «Общая и неорганическая химия» М.: Химия 1994
Ссылки
| Это заготовка статьи о неорганическом веществе . Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Отрывок, характеризующий Хлористая кислота
– Как же? Вы со всею массой своею обрушились на несчастного Мортье при одной дивизии, и этот Мортье уходит у вас между рук? Где же победа?– Однако, серьезно говоря, – отвечал князь Андрей, – всё таки мы можем сказать без хвастовства, что это немного получше Ульма…
– Отчего вы не взяли нам одного, хоть одного маршала?
– Оттого, что не всё делается, как предполагается, и не так регулярно, как на параде. Мы полагали, как я вам говорил, зайти в тыл к семи часам утра, а не пришли и к пяти вечера.
– Отчего же вы не пришли к семи часам утра? Вам надо было притти в семь часов утра, – улыбаясь сказал Билибин, – надо было притти в семь часов утра.
– Отчего вы не внушили Бонапарту дипломатическим путем, что ему лучше оставить Геную? – тем же тоном сказал князь Андрей.
– Я знаю, – перебил Билибин, – вы думаете, что очень легко брать маршалов, сидя на диване перед камином. Это правда, а всё таки, зачем вы его не взяли? И не удивляйтесь, что не только военный министр, но и августейший император и король Франц не будут очень осчастливлены вашей победой; да и я, несчастный секретарь русского посольства, не чувствую никакой потребности в знак радости дать моему Францу талер и отпустить его с своей Liebchen [милой] на Пратер… Правда, здесь нет Пратера.
Он посмотрел прямо на князя Андрея и вдруг спустил собранную кожу со лба.
– Теперь мой черед спросить вас «отчего», мой милый, – сказал Болконский. – Я вам признаюсь, что не понимаю, может быть, тут есть дипломатические тонкости выше моего слабого ума, но я не понимаю: Мак теряет целую армию, эрцгерцог Фердинанд и эрцгерцог Карл не дают никаких признаков жизни и делают ошибки за ошибками, наконец, один Кутузов одерживает действительную победу, уничтожает charme [очарование] французов, и военный министр не интересуется даже знать подробности.
– Именно от этого, мой милый. Voyez vous, mon cher: [Видите ли, мой милый:] ура! за царя, за Русь, за веру! Tout ca est bel et bon, [все это прекрасно и хорошо,] но что нам, я говорю – австрийскому двору, за дело до ваших побед? Привезите вы нам свое хорошенькое известие о победе эрцгерцога Карла или Фердинанда – un archiduc vaut l"autre, [один эрцгерцог стоит другого,] как вам известно – хоть над ротой пожарной команды Бонапарте, это другое дело, мы прогремим в пушки. А то это, как нарочно, может только дразнить нас. Эрцгерцог Карл ничего не делает, эрцгерцог Фердинанд покрывается позором. Вену вы бросаете, не защищаете больше, comme si vous nous disiez: [как если бы вы нам сказали:] с нами Бог, а Бог с вами, с вашей столицей. Один генерал, которого мы все любили, Шмит: вы его подводите под пулю и поздравляете нас с победой!… Согласитесь, что раздразнительнее того известия, которое вы привозите, нельзя придумать. C"est comme un fait expres, comme un fait expres. [Это как нарочно, как нарочно.] Кроме того, ну, одержи вы точно блестящую победу, одержи победу даже эрцгерцог Карл, что ж бы это переменило в общем ходе дел? Теперь уж поздно, когда Вена занята французскими войсками.
