Хлор та його похідні

Рефераты по астрономии » Хлор та його похідні Скачать

Зміст

Вступ


Розділ 1

Сполуки Хлору (I)


Розділ 2

Сполуки Хлору (III) і (IV)


Розділ 3

Сполуки Хлору (V)


Розділ 4

Сполуки Хлору (VI) і (VII)


Висновки


Список використаних джерел


Вступ

Хлор безпосередньо не сполучається з киснем. Тому його оксигенові сполуки добувають непрямим способом. У оксигенових сполуках хлор виявляє позитивний ступінь окиснення. Більшість бінарних сполук Хлору з оксигеном за звичайних умов – дуже нестійкі речовини які розкладаються з вибухом.

З киснем хлор утворює кілька оксидів – Cl2O ClO2 Cl2O6 та Cl2O7 яким відповідають певні кислоти.


Розділ 1

Хлор (I) оксид Cl2O утворюється якщо свіжоосаджений сухий гідрарирум (II) оксид взаємодіє з хлором :


HgO + 2Cl2 = HgCl2 + Cl2O


За звичайних умов Cl2O – жовто-бурий газ який легко зріджується у червоно-буру рідину з температурою кипіння +2С . Яка у рідкому так і в твердому стані Cl2O розкладається з вибухом на хлор і кисень. При взаємодії з водою утворює гіпохлориту кислоту.

Гіпохлоритна кислота HclO – одноосновна кислота відома лише у розчині в якому спостерігається рівновага :


Cl2O + H2O  2HClO 2H+ + 2ClO-


Гіпохлоритна кислота – дуже слабка кислота і витісняється з її солей навіть карбонатною кислотою. У розчині розкладається за одним з трьох рівнянь:

HClO = HCl +O;

2HClO=Cl 2O +H2O ;

3HClO = HClO + 2HCl .

Гіпохлоритна кислота – сильний окисник який застосовується в органічному синтезі в процесах дезинфекції вибілювання тощо.

Солі гіпохлоритної кислоти – гіпохлорити – у розчині малостійкі і гідролізують. Їх добувають пропусканням хлору крізь холодний розчин лугу:

2KOH + Cl2 = KCl + KClO + H2O

Розчин що містить суміш солей лужних металів хлоридної і гіпохлоритної кислот називається жавелевою водою і застосовується для вибілювання тканин паперу тощо. Ці властивості жавелевої води зумовлені тим що калій гіпохлорит легко розкладається під дією карбон (V) оксиду повітря з виділенням гіпохлоритної кислоти:


KClO + CO2 + H2O = KHCO3 + HClO


При пропусканні хлору крізь вологе вапно утворюється хлорне вапно яке є сумішшю гіпохлориту хлориду і гідроксиду кальцію.

Внаслідок нагрівання концентрованого розчину хлорного вапна при наявності солей кобальту (каталізатора) і на сонячному світлі розкладання його відбувається з утворенням кальцій-хлориду та кисню. Якщо діяти на хлорне вапно хлоридною кислотою то виділяється хлор :


Ca(OCl)2 + 4HCl = CaCl2 + 2Cl2 + 2H2O


Кількість хлору що виділяється при взаємодії з кислотою (“активний хлор”) є умовною характеристикою окислювальної здатності хлорного вапна. Хлорне вапно як сильний окисник використовують для дегазації дезинфекції вибілювання тканин паперу.


Розділ 2

Сполуки Хлору (III) і (IV)

Хлор (IV) оксид ClO2 утворюється при нагріванні до 60С вологої суміші KСlO3 і оксалатної кислоти за рівнянням :


2KСlO3 + H2C2O4 = 2ClO2 + K2CO3 + CO2 +H2O


За звичайних умов ClO2 – жовто-зелений газ. Хлор (IV) оксид при взаємодії з водою утворює дві кислоти а з лугом – дві солі:


2ClO2 + H2O = HClO2 + HClO3;


4ClO2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO3)2 + Ca(ClO2)2 + 2H2O

Хлорит на кислота HClO2 – одноосновна кислота існує лише в розбавлених розчинах. Утворюється при взаємодії її і барієвої солі з розбавленою сірчаною кислотою за рівнянням :


Ba(ClO2)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HClO2


Водні розчини хлоритної кислоти поступово розкладаються з утворенням хлоридної і хлоратної HClO3 кислот. Практичного значення ця кислота немає. Солі її – хлорити – добувають при взаємодії Хлор (IV) оксиду з гідроксидами лужних лужноземельних металів та їх пероксидами. Хлорити як правило добре розчиняються у воді гідролізують. Хлорити у кислому середовищі виявляють сильні окислювальні властивості. Більш сильні окисники (Cl2 KMnO4 тощо) окислюють кислоту та її солі до хлоратної кислоти і до хлоратів .


Розділ 3

Хлорат на кислота HClO3 утворюється внаслідок взаємодії еквівалентних кількостей сульфатної кислоти з гарячим розчином солі Ba(ClO3)2. Кислота HClO3 – сильна одноосновна кислота – відома лише у розчині. Випарюванням водних розчинів кислоти у вакуумі можна підвищити їх концентрацію до 30-40 %. Органічні і неорганічні відновники відновляють кислоту як правило до хлоридної. Солі хлоратної кислоти називаються хлоратами. Найважливішою з них є калій-хлорат. Його добувають пропусканням хлору в гарячий концентрований розчин калію гідроксиду :


6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KclO3 + 3H2O


У промисловості хлорат калій (бертолетову сіль) добувають електролізом гарячого розчину калій хлориду або хлоруванням при 70-80С гашеного вапна при наявності калій хлориду. Калій хлорат погано розчинний у воді при нагріванні приблизно до 200С при наявності MnO2 розкладається на кисень і калій хлорит. З різними горючими речовинами (сіркою вугіллям фосфором органічними речовинами) калій хлорат утворює суміші які вибухають при ударі.

На цьому грунтується застосування його у артилерійській справі для виготовлення запалів займистих та вибухових речовин. У хімічних лабораторіях калій хлорат використовують для добування кисню як окисник (при сплавлянні) а також у медицині як слабкий дезинфікуючий засіб. При обережному нагріванні калій хлорату без каталізатора реакція відбувається за рівнянням :


4KClO3 = 3KClO4 + KCl


Розділ 4

При взаємодії солі KClO4 з сульфатною кислотою утворюється перхлоратна кислота. Перхлоратна кислота HClO4 – найстійкіша з окисно-місних кислот хлору. Безводна кислота – рухлива рідина малостійка і при зберіганні іноді вибухає. Її концентровані водні розчини мають оліїсту консистенцію концентрована (72 % – ий розчин) кислота димить на повітрі досить гігроскопічна стійка не розкладається під дією світла.

Перхлоратна кислота застосовується для витіснення більш летких кислот з їхніх солей і добування хлоратів які використовують як детонатор. Вона є складовою частиною твердого ракетного палива. Концентровану хлоратну кислоту широко використовують для окиснення органічних речовин розкладання руд і мінералів при їх аналізі розчинення сталей кількісного визначення калію і рубідію як осушувач.

Перхлоратна кислота утворює солі (перхлорати) майже з усіма металами. Ці солі добре розчиняються у воді і органічних розчинниках. До поганорозчинних у воді солей належать : KClO4 RbClO4 СsClO4 тощо. Безводна перхлоратна кислота і її солі дуже сильні окисники; однак для водних розчинів перхлоратів окислювальні властивості не характерні.

Хлор (VI) оксид Cl2O6(ClO3) утворюється як побічний продукт при термічному розкладі перхлоратної кислоти. При кімнатній температурі Cl2O6 – рідина темно-бурого кольору що димить на повітрі і при -78 С твердне. З водою оксид реагує утворюючи дві кислоти а з лугом – дві солі :


Cl2O6 + 2KOH = KClO3 + KClO4 + H2O


Хлор (VII) оксид Cl2O7 утворюється при нагріванні безводної перхлоратної кислоти з водовідбірними речовинами (P2O5 олеум тощо) :


2HClO4 + P2O5 = 2HPO3 + Cl2O7


За звичайних умов хлор (VII) оксид є оліїстою рідиною з температурою кипіння 83 С ; речовина нестійка і при ударі вибухає. З водою Cl2O7 не змішується проте розчинення що відбувається на поверхні краплин призводить до утворення перхлоратної кислоти.


Висновки


Як бачимо хімія оксигеновмісних сполук Хлору дуже різноманітна і цікава .Здатність Хлору утворювати таку велику кількість сполук з Оксигеном пояснюється будовою атома цього елемента .Атом Хлору на зовнішньому енергетичному рівні містить вільні d-орбіталі на які під час збудження атома можуть переходити розпаровані електрони s-орбіталей. Тому у своїх сполуках з Оксигеном Хлор проявляє такий широкий спектр ступенів окислення : +1 +3 +4 +5 +6 +7.

Оксигеновмісні сполуки Хлору отримали широке застосування в різних сферах життєдіяльності людини .


Список використаних джерел

1)Григор’єва В.В. Cамійленко В.М. Сич А.М.

Загальна хімія:Підручник-2-го вид. перероблене і доповнене К.:Вища школа 1991.-431с.


2)Ахметов Н.С.Неорганическая химия:Учеб.пособие для вузов.-Изд. 2-е перероблене і доповнене.-М.:Висшая школа 1975.-672с.


3)Рудзитис Г.Е. Фельдман Ф.Г. Химия.-М:Вісшая школа 1989.-157с.