Формула гидроксида хлора

Определение и формула гидроксида хлора

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Гидроксид хлора — это сложное химическое соединение, минеральные кислоты хлора в различных степенях окисления.

Существует несколько кислот, в которых хлор проявляет различные степени окисления.

Хлорноватистая кислота

Химическая формула – $HClO$

Молярная масса равна $52,46$ г/моль.

Степень окисления хлора равна +1.

Обладает слабыми кислотными свойствами.

Физические свойства – в свободном виде не выделена, но существует в растворе зеленовато-желтого цвета.

Перегоняется в вакууме, разлагается на свету. Экстрагируется из воды в эфир.

Образует соли — гипохлориты.

Химические свойства

Вступает в реакцию с соляной кислотой с образованием хлора и воды:
$HClO + HCl = Cl_2 + H_2O$
Реагирует разбавленным раствором гидроксида натрия с образованием соли:
$HClO + NaOH = NaClO + H_2O$
В реакции с иодоводородом проявляет окислительные свойства:
$HClO + 2HI = HCl + I_2 + H_2O$
Взаимодействует с сульфидом марганца:
$4HClO + MnS = MnSO_4 + 4HCl$

Получение

Хлорноватистая кислота образуется из соответствующего оксида:

$Cl_2O + H_2O = 2HClO$

Хлористая кислота

Формула – $HClO_2$

Молярная масса равна $68,46$ г/моль.

Физические свойства – в свободном виде не выделена.

Существует в разбавленном растворе (бесцветный).

Очень неустойчивая.

Образует соли — хлориты.

Химические свойства

При температуре $40^{\circ} \text{C}$ разлагается на оксид хлора (IV), соляную кислоту и воду:
$5HClO_2 = 4ClO_2 + HCl + 2H_2O$
Реагирует с соляной кислотой:
$HClO_2 + 3HCl = 2Cl_2 \uparrow + 2H_2O$
Вступает в реакции обмена с гидроксидом натрия:
$HClO_2 + NaOH = NaClO_2 + H_2O$
Взаимодействует с хлорноватистой кислотой:
$HClO_2 + HClO = HCl + HClO_3$

Получение

Один из способов получения хлористой кислоты основан на взаимодействии оксида хлора (IV) с пероксидом водорода:

$2ClO_2 + H_2O_2 = 2HClO_2 + O_2$

Хлорноватая кислота

Формула – $HClO_3$

Молярная масса равна $84,46$ г/моль.

Физические свойства – в свободном виде не выделена.

Существует в бесцветном растворе.

Сильная одноосновная кислота.

Образует соли — хлораты.

Химические свойства

Реагирует с соляной кислотой:
$HClO_3 + 5HCl = 3Cl_2 \uparrow + 3H_2O$
Взаимодействует с $NaOH$ с образованием хлората натрия:
$HClO_3 + NaOH = NaClO_3 + H_2O$
Вступает в реакции окисления-восстановления:
$HClO_3 + 3H_2SO_4 + 6FeSO_4 = 3Fe_2(SO_4)_3 + HCl + 3H_2O$

Получение

Один из способов получения хлорноватой кислоы основан на взаимодействии хлората бария и серной кислоты:

$Ba(ClO_3)_2 + H_2SO_4 = BaSO_4 \downarrow + 2HClO_3$

Хлорная кислота

Формула – $HClO_4$

Молярная масса равна $100,46$ г/моль.

Физические свойства – бесцветная гигроскопичная легкоподвижная жидкость.

Неограниченно смешивается с водой.

Концентрированные растворы маслообразны.

Сильная кислота.

Образует соли — перхлораты.

Химические свойства

Реагирует с щелочами, проявляя кислотные свойства:
$HClO_4 + NaOH = NaClO_4 + H_2O$
Реагирует с хлоридом калия с образованием перхлората калия:
$HClO_4 + KCl = KClO_4 \downarrow + HCl$
Безводная хлорная кислота реагирует с графитом:
$4HClO_4 + 7C = 7CO_2 + 2Cl_2 + 2H_2O$

Получение

Один из способов получения хлорной кислоты основан на диспропорционировании кипящего раствора хлорноватой кислоты:

$HClO_3 = HClO_4 + Cl_2 + 2O_2 + H_2O$

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Каков pH 0,01 М раствора хлорноватистой кислоты?

Решение

Хлорноватистая кислота является слабой и ее константа диссоциации равна:

$K_{d}\left ( HClO \right )=5 \cdot 10^{-8}$

Запишем выражение для электролитической диссоциации кислоты:

$HClO \rightleftarrows H^+ + ClO^-$

При достижении равновесия $\left [ HClO \right ]=C-x$ моль/л, $\left [ H^+ \right ]=x$ моль/л, $\left [ ClO^- \right ]=x$ моль/л,

где $C$ — исходная концентрация кислоты, а $x$ определяет то, сколько прореагировало вещества к моменту равновесия.

Запишем выражение для $K_{d}$ :

$K_{d}=\frac{\left [ H^+ \right ]\cdot \left [ ClO^- \right ]}{\left [ HClO \right ]}=\frac{x^2}{C-x}$

Так как $K_{d} \ll 1$ , то $C-x \approx C$ , тогда

$K_{d}=\frac{x^{2}}{C}$

$\left [ H^+ \right ]=x=\sqrt{C \cdot K_{d}}=\sqrt{0,01 \cdot 5 \cdot 10^{-8}}=2,236 \cdot 10^{-5}$ моль/л

Определим $pH$ :

$pH = -\lg \left [ H^+ \right ]=-\lg \left ( 2,236 \cdot 10^{-5} \right )=4,651$

Ответ

$pH = 4,651$

ПРИМЕР 2

Задание

К 20 граммам 10%-ного раствора хлорида хлорной кислоты прилили 20 грамм 10%-ного раствора гидроксида калия. Какое из реагирующих веществ находится в недостатке?

Решение

Запишем уравнение взаимодействия хлорной кислоты и гидроксида калия:

$HClO_4 + KOH = KClO_4 \downarrow + H_2O$

Исходя из уравнения определим количество моль хлорной кислоты:

$n\left (HClO_4 \right )=\frac{m\left (HClO_4 \right )\cdot \omega \left (HClO_4 \right )}{M\left (HClO_4 \right )}=\frac{20\cdot 0,1}{100,46}=0,02$

Найдем количество моль гидроксида калия:

$n\left (KOH \right )=\frac{m\left (KOH \right )\cdot \omega \left (KOH \right )}{M\left (KOH \right )}=\frac{20\cdot 0,1}{56,1}=0,036$

Таким образом, хлорная кислота находится в недостатке.

Ответ

Хлорная кислота.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Советуем прочитать:

Формула гидроксида хлора

Определение и формула гидроксида хлора

Хлорноватистая кислота

Химические свойства

Получение

Хлористая кислота

Химические свойства

Получение

Хлорноватая кислота

Химические свойства

Получение

Хлорная кислота

Химические свойства

Получение

Примеры решения задач