Хлорная кислота
| Хлорная кислота | |
 |
|
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Хлорная кислота |
| Химическая формула | HClO 4 |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | бесцветная жидкость |
| Отн. молек. масса | 100.46 а. е. м. |
| Молярная масса | 100.46 г/моль |
| Плотность | 1.76 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | −102 °C |
| Температура кипения | 203 °C |
| Энтальпия образования (ст. усл.) | -40,4 кДж/моль |
| Химические свойства | |
| pK a | - 10 |
| Растворимость в воде | смешивается |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | |
| SMILES | (HO-)Cl(=O)(=O)=O |
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. Взрывоопасна. Хлорную кислоту и ее соли (перхлораты) применяют как окислители.
Свойства
Бесцветная летучая жидкость, сильно дымящая на воздухе, в парах мономерна. Безводная хлорная кислота очень реакционноспособна и неустойчива. Жидкая HClO 4 частично димеризована, для нее характерна равновесная автодегидратация:
HClO 4 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 % HClO 4 . Растворы хлорной кислоты в хлорсодержащих углеводородах являются сверхкислотами (суперкислотами) . Хлорная кислота является одной из сильнейших неорганических кислот, в ее 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 :
Соли 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 :
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 KClO 4 малорастворим в воде, применяется в производстве взрывчатых веществ, перхлорат магния Mg(ClO 4) 2 (ангидрон) - осушитель.
Безводную хлорную кислоту нельзя длительно хранить и перевозить, так как при хранении в обычных условиях она медленно разлагается, окрашивается оксидами хлора, образующимися при её разложении, и может самопроизвольно взрываться.
Литература
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Хлорная кислота" в других словарях:
HClO4, одна из самых сильных кислот. В свободном состоянии бесцветная жидкость, дымящая на воздухе; со временем темнеет и становится взрывоопасной. Применяют при разложении сложных руд, при анализе минералов, в качестве катализатора. Соли хлорной … Большой Энциклопедический словарь
ХЛОРНАЯ КИСЛОТА - (НСlO4) од на из самых сильных кислот (в водном растворе), безводная сильный окислитель. В свободном состоянии бесцветная, дымящая на воздухе жидкость; со временем темнеет и становится взрывоопасной. X. к. и её соли (перхлораты) применяют как… … Большая политехническая энциклопедия
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Хлорная кислота в обычных условиях представляет собой бесцветную гигроскопичную легкоподвижную жидкость (строение молекулы представлено на рис. 1).
Разлагается при умеренном нагревании или при стоянии, чувствительная к примесям. Брутто формула - HClO 4 . Молярная масса хлорной кислоты - 100,46 г/моль.
Рис. 1. Строение молекулы хлорной кислоты с указанием валентных углов и длин химических связей.
Неограниченно смешивается с водой. Сильная кислота. Концентрированные растворы маслообразны. Перегоняется в вакууме (72%-й раствор, температура кипения - 111 o С). Слабый окислитель в разбавленном растворе и сильный окислитель в концентрированном растворе при нагревании.
HClO4, степени окисления элементов в нем
Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав хлорной кислоты, сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.
Степени окисления водорода и кислорода в составе неорганических кислот всегда равны (+1) и (-2) соответственно. Для нахождения степени окисления хлора примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:
(+1) + х + 4×(-2) = 0;
1 + х — 8 = 0;
Значит степень окисления хлора в хлорной кислоте равна (+7):
H +1 Cl +7 O -2 4 .
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
