Материал: Неорганическая химия - курс лекций-презентаций

Кислородные соединения хлора

Гипохлориты — очень сильные окислители.

Механизм окисляющего и дезинфицирующего действия

хлорноватистой кислоты и ее солей объясняют наличием хлора со степенью окисления +1, проявляющим себя в этих процессах

При пропускании хлора через раствор щелочи, нагретый до 100° С, процесс (б) протекает с образованием хлоратов (солей хлорноватой кислоты НСlO3):

3Сl2 +6КОН =3КCl +3КClO +3Н2О

3КClO = 2KCl +KClO3

3Cl2 +6KOH =5KCl +KClO3 +3H2O (в)

Или в ионной форме:

3Cl2 +6OH− =5Cl− +ClO3− +3H2O.

Кислородные соединения хлора

При нагревании до 400° С в отсутствии катализатора из хлоратов образуются перхлораты (соли хлорной кислоты

НСlO4): 4КClO3 = KCl +3KClO4.

Таким образом, соли кислородных кислот хлора получают взаимодействием хлора со щелочью.

Известны также соли хлористой кислоты НСlO2.

Сила кислородных кислот хлора возрастает с ростом

степени окисления центрального атома:

HClO4 → HClO3 → HClO2 → HClO.

Cила кислот возрастает с ростом степени окисления хлора

НСlO4 – самая сильная из всех известных кислот.

В той же последовательности прочность связи водорода уменьшается.

Кислородные соединения хлора

Если хлор взаимодействует с гидроксидом кальция Са(ОН)2, который берется в виде порошка – пушонки, то образуется хлорная, или белильная известь – рыхлый белый порошок с запахом хлора.

Она состоит главным образом из гипохлорита кальция Са(СlO)2

ихлорида кальция:

+2Са(ОН)2 = СаCl2 +Са(ClO2 ) +2Н2О.

Хлорная известь — сильный окислитель и применяется:

для отбеливания хлопчатобумажных тканей, бумаги;

хлорирования воды, дезинфекции;

для дегазации местности, зараженной стойкими отравляющими веществами.

Белящие и дезинфицирующие свойства хлорной извести аналогичны свойствам жавелевой и хлорной воды:

угольная кислота вытесняет из гипохлорита кальция хлорноватистую кислоту, которая и производит окисляющее действие.

Фтор

Фтор – ядовитый светло-зеленый газ.

Молекула его двухатомна с неполярной ковалентной связью

(F2).

Получают фтор электролизом его расплавленных соединений.

Это сильнейший окислитель, окисляющий даже некоторые благородные газы:

+Хе = ХеF4.

Непосредственно он не взаимодействует только с гелием, неоном и аргоном.

Фтор широко применяется в синтезе полимерных материалов

– фторопластов, обладающих высокой химической стойкостью, а также в качестве окислителя ракетного топлива.

Фтороводород растворяется в воде, образуя плавиковую кислоту НF.

Фтор и бром

Важная особенность этой кислоты – взаимодействие с

оксидом кремния (IV):

SiO2 +4HF =SiF4 +2H2O.

Поэтому ее хранят, в сосудах из парафина, каучука, полиэтилена или свинца, так как она разъедает стекло.

Плавиковая кислота применяется для удаления песка с металлического литья и травления стекла.

Бром – тяжелая красно-бурая жидкость. Пары брома ядовиты.

При попадании брома на кожу образуются сильные ожоги.