Кисневі сполуки галогенів

Серед кисневих сполук галогенів, в яких вони проявляють позитивні ступені окислення, найбільш відомі і отримали найбільше застосування кисневі сполуки хлору. Фтор не утворює сполук, в яких він виявив би позитивну ступінь окислення, а бром і йод утворюють, але практичне застосування цих сполук значно менше.
Хлор може утворювати сполуки не тільки з воднем і металами, а й з киснем. Правда, ці сполуки ніколи не утворюються при безпосередній взаємодії хлору з киснем, але можуть бути отримані непрямим шляхом. У табл. 12 наведені окисли хлору, в яких він виявляє різні ступені окислення.

Перерахованим ангідриду відповідають кислоти: НСlO4 – хлорне кислота, її солі називаються перхлоратами; НСlO3, – хлоратна кислота, її солі називаються Хлорат; НСlO2 – хлориста кислота, її солі називаються хлоритами; НСlO – хлорнуватиста кислота, її солі називаються гіпохлориту.

Всі кисневі кислоти хлору є сильними окислювачами і значно менш стійкі, ніж їх солі. Зі зростанням ступеня окислення хлору підвищується і ступінь дисоціації кислот, проте окисні властивості зменшуються. Найбільш сильним електролітом є хлорна кислота НСlO4, найбільш слабким – хлорнуватиста НСlO.
З кисневих кислот хлору хлорнуватиста – найбільш сильний окислювач, хлорне – найбільш слабкий.

■ 36. Складіть рівняння окисно-відновних реакцій, що протікають за участю кисневих сполук хлору за такими схемами:
а) НСlO + H2S → … (S + 6; Cl-1);
б) Вr2 + НСlO → … (Вr + 5; Cl-1);
в) НСlO3 + NH3 → … (HNO3; Cl-1);
г) НСlO3 + KNO2 → … (KNO3; Сl-1)
(в дужках наведені кінцеві ступені окислення). (Див. Відповідь)

Хлорнуватиста кислота утворюється при розчиненні хлору у волі:
Сl2 + Н2О = НСl + НСlO
Надалі вона розкладається з утворенням атомарного кисню:
НСlO = НСl + [О] Спрощено зазвичай зображують першу і останню стадії цього процесу:
Cl2 + Н2О = 2HCl + [О] Самі оксиди і кислоти хлору великого практичного значення не мають, зате в господарстві досить широко застосовуються деякі солі цих кислот, наприклад гіпохлорит натрію NaClO. Він виходить з хлору та їдкого натру по реакції:
Сl3 + 2NaOH = NaCl + NaClO + Н2О
Процес йде при пропущенні хлору через холодний концентрований (30%) розчин їдкого натру.
Гіпохлорит натрію дуже легко розкладається з виділенням атомарного кисню. Вирізняється атомарний кисень може бути використаний для відбілювання тканин, так само як при дії хлорної води, для дезінфекції ран (0,5-1% розчин).

Інша загальновідома сіль хлорноватистої кислоти – хлорне (белільние) вапно Са (СlO) 2. Виходить белільние вапно аналогічно гіпохлориту натрію – пропусканням хлору через «вапняне молоко» (суспензія гашеного вапна Са (ОН) 2 у воді):
2Са (ОН) 2 + 2Сl2 = Са (СlO) 2 + СаСl2 + 2Н2O
Хлорне вапно – біла тверда порошкоподібна речовина, що володіє сильним запахом хлору, за яким визначають придатність її до вживання. Хлорне вапно легко розкладається під дією води і двоокису вуглецю з виділенням атомарного кисню. Вона виявляє сильну Бєляєв действи.
Са (СlO) 2+ СО2 + Н2О = СаСO3 + 2НСl + [O] При дії соляної кислоти, на хлорне вапно йде окислювально-відновний, процес, що проходить з виділенням вільного хлору:
Са (ОСl) 2 + 4НСl = 2Сl2 + СаСl2 + 2Н2O
Вирізняється хлор носить назву «активного». Якість хлорного вапна визначається кількістю міститься в ній активного хлору. Дешевизна хлорного вапна робить її самим економічно вигідним відбілювачем. Крім того, белільние вапно застосовується для дезінфекції води в сільських місцевостях, для дегазації місцевості, зараженій отруйними речовинами, для знезараження відхожих місць і т. Д.

■ 37. Чому хлорне вапно можна застосовувати для дезінфекції, як і хлорне воду?
38. Що таке «активний» хлор?
39. Чому хлорне вапно при тривалому зберіганні втрачає свої властивості? (Див. Відповідь)

КСlO3 – хлорат калію, або бертолетова сіль. Назва дана на прізвище французького хіміка кінця XVIII століття Бертолле, який вперше вивчив склад і властивості цієї солі.
КСlO3 – Сіль хлорноватої кислоти. При нагріванні в присутності двоокису марганцю МnO2 розкладається з виділенням кисню:
2КСlO3 = 2КСl + 3O3

Бертолетова сіль – сильний окислювач, тому її зберігають в окремих шафах, бережуть від забруднення органічними речовинами, так як це може викликати запалення цих речовин.
Завдяки сильній окисляє здатності бертолетова сіль застосовується у виробництві сірників і при виготовленні бенгальських вогнів. Якщо змішати бертолеву сіль із сіркою, фосфором або вугіллям, такі суміші можуть самозайматися. При ударі суміші можуть вибухати. Бертолетова сіль отруйна: потрапляючи в організм, вона розчиняє червоні кров’яні тільця.
При роботі з бертолетової сіллю потрібно користуватися тільки дуже малими кількостями її.

• Запишіть в зошит, де застосовуються белільние вапно і бертолетова сіль.

На відміну від гіпохлоритів хлорати отримують пропусканням хлору через гарячий концентрований розчин лугу:
4КОН + 2Сl2 = 3KCl + КСlO3 + 2Н2O

■ 40. Які заходи безпеки слід дотримуватися при роботі з бертолетової сіллю і чому? (Див. Відповідь)

Посилання на основну публікацію