nekrasovI (1114433), страница 81
Текст из файла (страница 81)
"-" Практический метод получения гипохлорнтов основан на использовании приводившейся выше обратимой реакции взаимодействия хлора с водой. Поскольку оба вещества правой части равенства — НС! и НОС! — дают в растворе ионы Н', а оба исходных продукта — С!з и НзΠ— таких ионов не образуют (точнее, почти не образуют), равновесие можно сместить вправо, связывая ионы Н . Добиться этого проще всего добавлением к реакционной смеси какой-нибудь щелочи.
Так как по мере своего образования ионы Н' будут связываться ионами ОН' в неднссоциированные молекулы воды, равно. весне практически нацело сместится вправо. Применяя, например, КОН, имеем С1з + Н О НОС! + НС! НОС!+ НС! + 2КОН вЂ” КОС! + КС1 + 2Н,О нли в общем: С!„+ 2КОН= КОС!-1-КС1-1- Н,О !гО. Седьмая грулла лериодииегкой алагемы В результате взаимодействия хлора с раствором щелочи получается, следовательио, смесь солей хлорноватистой и соляиой кислот: Этот процесс имеет большое техническое значение, так как образующийся раствор гипохлорита обладает сильиыми окислительиыми свойствами и широко применяется для белеиия тканей (хлопковых и льня.
ных) и бумаги. го-ех При взаимодействии хлора с более дешевой щелочью — Са(ОН)г (егашеиой.известью») — образуется т. н. хлор н а я и заесть. Реакция может быть приближенно выражеиа уравиеиием С1г+ Са(ОН)г = Са~ + НгО ОС! согласно которому хлориая известь является с м е ш а н и о й солью соляной и хлориоватистой кислот. Оиа представляет собой белый порошок, обладающий сильиыми окислительиыми свойствами, и используется главным образом для дезиифекции.'ь-" Свободиая хлориоватистая кислота испытывает в растворе три различиых типа превращений, которые протекают независимо друг от друга и поэтому называются параллельными реакциями: !) НОС! = НС1+ 0 2) 2НОС! = Н,О + С!гО 3) ЗНОС! =2НС1+ НСЮз Все эти процессы способиы протекать одиовремеино, но их относитель* иые скорости сильио зависят от имеющихся условий.
Изменяя последиие, можно добиться того, что превращение пойдет практически нацело по какому-иибудь одному иаправлению. Под действием прямого солиечиого света разложеиие хлорноватистой кислоты идет по пер в о му из иих. Так же протекает оио в при- сутствии веществ, способиых легко присоедииять кислород, и иекоторых катализаторов (иапример, солей кобальта). 'ь При распаде по вто ром у типу получается газообразиый продукт— окись хлора (С1,0). Эта реакция идет в присутствии водоотиимающих веществ (например, СаС1,).
Окись хлора представляет собой взрывчатый желто-бурый газ с запахом, похожим иа запах хлора. При дей. ствии С1гО иа воду образуется НОС!, т. е. окись хлора является ангидридом хлориоватистой кислоты.ят Распад НОС ! по т р е т ь е м у типу особенно легко идет при иагреваиии. Поэтому действие хлора на горячий раствор щелочи выражается суммариым уравиением ЗС1, + 6КОН = КС10, + 5КС! + ЗН,О Продуктами реакции являются КС1 и калийиая соль хлорноватой кислоты (НСЮь). Так как соль эта малорастворима в холодиой воде, при охлаждеиии раствора оиа осаждается. Свободиая НСЮь может существовать только в растворе. Она является с и л ь н о й к и с л о т о й (диссоции рован пой приблизительно так же, как НС1 и НХОь) и эиерги чным окисл ителем. Соответ'- ствующий ей аигидрид иеизвестен. В противоположиость свободиой НСЮм для ее солей (хлор новат о к и ел ы х или х л о р а т о в) окислительиые свойства в растворах не характериы.
Большииство из иих бесцветио (как и сама НС10ь) и хорошо растворимо в воде. Все они сильно ядовиты. ье-ы Осторожным восстановлением хлоратов может быть получена двуокись хлора (СЮз). Она представляет собой взрывчатый желтый газ, обладающий сильно выраженными окислительнымн свойствами.зз " Взаимодействие СЮз с раствором КОН медленно протекает по уравненню 2СЮз + 2КОН = КСЮз + КС)Оз + НтО с образованием солей двух кислот — хлорноватой и хлористой. Сама хлористая кислота (НСЮ,) малоустойчнва. По силе и .окнслнтельной активности она яромежуточна между НОС! н НСЮз.
Соли ее (хл о рнсто к нслые, нли хлор и ты) используются прн отбелке тканей." Прн нагревании КСЮз плавится, а около 400'С начннает разлагаться, причем распад может идтн по двум основным направлениям: 1) 4КСЮз+ 4КС1+ 60з + 43 ккал 2) 4КСЮ, КС!+ ЗКС!О<+ 41 ккал з Реакция протекает преимущественно по первому типу прн наличии каталнзатора (МпОз н т. п.), по второму — в его отсутствие.
Образующийся при распаде по второму типу х л о р н о к н с л ы й калий (нлн п е р х л о р а т калия) очень малорастворнм в воде н позтому легко отделяется от хорошо растворимого хлористого калия. хг Действием на калийперхлорат концентрированной серной кислоты может быть получена свободная хлорная кислота (НС!Оз), представ- зд ляющая собой бесцветную, сильно дымящую на вг воздухе жидкость: КС10, + НзБО, ч=е КНЗО, + НС10, Так как под уменьшенным давлением НСЮз д .,л „з ~ ~ перегоняется без разложення, ее легко выделить нз реакционной смеси. Ряс.
УП-6. Раствори. Безводная НС10з малоустойчива н иногда ность некоторых перхловзрывается просто прн храненнн, но ее водные Разов ( - д Н*О). растворы вполне устойчнвы. Как о к н с л н т е л ь НС10з гораздо менее активна, чем НСЮз, н в разбавленных растворах практнческн не обнаруживает окислнтельных свойств. Напротив, кислотныее свойства выражены у нее исключительно резко: по-видимому, она является с а м о й с н л ь н о й нз всех кислот. Соли НСЮ,, за немногнмн исключениями (рнс. ЧП-6), легко растворимы а воде. Многие из них хорошо растворяются также в органических растворителях (спнрте и т.
п.). Подобно самой кислоте, боль шинство перхлоратов бесцветно. 'з-зз Прн слабом нагреванни под уменьшенным давленнем смеси безводной НСЮ, с фосфорным ангидридом (РзОз) отгоняется бесцветная маслянистая жидкость, которая представляет собой хлорный ангидрид, образующнйся по реакцнн 2НС10, + РзОз = 2НРОз + С1зОт От сильного нагревания (н удара) С!зОт взрывается, однако он все же устойчивее, чем С)зО и С!Оз. При взаимодействии его с водой медленно образуется хлорная кислота.'о-'з (г(5 Седьмая группа периодической системы Хотя выше уже приводились названия кислородных кислот хлора и их солей, однако полезно сопоставить эти названия: Нззззииз солей Формула Кисльтз НОС! НС!О НСЬОз НС!О, Хлориоввтистокислые, или гипохлориты Хлористокислые, » хлориты Хлориоввтокислые, » хлорятм Хлориокислые, » перхлорвты Хлорноватпстая .
Хлористая ..... Хлорноватая Хлорная Структурные формулы всех четырех кислот приводятся ниже: 0 0 11 Н-О-С1 Н-О-С(=О Н-О-С1( Н-О-С(=О ~~о !1 О Как видно нз этих формул, валеитность хлора в рассматриваемых кислотах меняется по ряду: +1, +3, +5, +7. Если сопоставить друг с др) гом кислородные кислоты хлора по важнейшим для них химическим свойствам — кнслотности и окислительной активности, — получается следующая схема: усилеяие кяслотям;с свойств -» НОС! НС10э НС!Оз НС104 ч уззличеииз оияслитзлзиой иитизиссти Кислотность изменяется, следовательно,. противоположно окислительной активности.
Последняя, в общем, тем больше, чем кислота менее устойчива. Лействительззо,' хлорноватистая и хлористая кислоты более кли менее устойчивы только в разбавленных растворах, концентрацию хлорноватой можно довести уже до 40%, тогда как хлорная известна в безводном состоянии. Первые три кислоты в растворах постепенно разлагаются, а хлорная может сохраняться сколь угодно долго. Соответствующие соли обычно значительно устойчивее свободных кислот, ио отиоснтельиаи их устойчивость примерно такова же. тв Дополнения 1) Природный клар состоит из смеси двух изотопов — мС! (7557з) и мС! (24,5з(з).
Ои был впервые получен (действием МпОз яв соляную кислоту) в !774 г., ио уствиовление его злемеитзриой природы йоследоввло лишь в 1бю г. (ср, И $5). 2) Подобно фтору ($ ! доп. 2), основная масса хлора поступила пв земную поверхность из горячих недр Землн. Двже в нестоящее время с вулканическими гвзвми ежегодно выделяются миллионы тонн и НС! и НР, Еще гораздо более зивчительным было такое выделение в минувшие эпохи, 3) При практическом осуществлении электролиза раствора (ЧвС! расход электроэнергии ив получение ! т хлора составляет около 2700 кит ° ч. Почучеииый хлор под дввлеиием сгущветси в желтую жидкость уже при обычных температурах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
