Хлорная кислота. Хлорная кислота Степень окисления атомов хлора в соединении hclo4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Хлорная кислота в обычных условиях представляет собой бесцветную гигроскопичную легкоподвижную жидкость (строение молекулы представлено на рис. 1).

Разлагается при умеренном нагревании или при стоянии, чувствительная к примесям. Брутто формула - HClO 4 . Молярная масса хлорной кислоты - 100,46 г/моль.

Рис. 1. Строение молекулы хлорной кислоты с указанием валентных углов и длин химических связей.

Неограниченно смешивается с водой. Сильная кислота. Концентрированные растворы маслообразны. Перегоняется в вакууме (72%-й раствор, температура кипения - 111 o С). Слабый окислитель в разбавленном растворе и сильный окислитель в концентрированном растворе при нагревании.

HClO4, степени окисления элементов в нем

Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав хлорной кислоты, сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.

Степени окисления водорода и кислорода в составе неорганических кислот всегда равны (+1) и (-2) соответственно. Для нахождения степени окисления хлора примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

(+1) + х + 4×(-2) = 0;

1 + х — 8 = 0;

Значит степень окисления хлора в хлорной кислоте равна (+7):

H +1 Cl +7 O -2 4 .

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Хлорная кислота

Общие
Хлорная кислота


Систематическое наименование	Хлорная кислота
Химическая формула	HClO 4
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветная жидкость
Отн. молек. масса	100.46 а. е. м.
Молярная масса	100.46 г/моль
Плотность	1.76 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	−102 °C
Температура кипения	203 °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	-40,4 кДж/моль
Химические свойства
pK a	- 10
Растворимость в воде	смешивается
Классификация
Рег. номер CAS
SMILES	(HO-)Cl(=O)(=O)=O

Хлорная кислота HClO 4 - одноосновная кислота, одна из самых сильных (в водном растворе, pK = ~ -10), безводная - исключительно сильный окислитель , так как содержит хлор в высшей степени окисления. Взрывоопасна. Хлорную кислоту и ее соли (перхлораты) применяют как окислители.

Свойства

Бесцветная летучая жидкость, сильно дымящая на воздухе, в парах мономерна. Безводная хлорная кислота очень реакционноспособна и неустойчива. Жидкая HClO 4 частично димеризована, для нее характерна равновесная автодегидратация:

HClO 4 хорошо растворима во фтор- и хлорорганических растворителях, таких, как CF 3 COOH, CHCl 3 , CH 2 Cl 2 и др. Смешивание с растворителями, проявляющими восстановительные свойства, может привести к воспламенению и взрыву.

С водой хлорная кислота смешивается в любых соотношениях и образует ряд гидратов HClO 4 ×nH 2 O (где n = 0,25…4). Моногидрат HClO 4 H 2 O имеет температуру плавления +50 о С. Концентрированные растворы хлорной кислоты, в отличие от безводной кислоты, обладают маслянистой консистенцией. Водные растворы хлорной кислоты устойчивы, имеют низкую окислительную способность. Хлорная кислота с водой образует азеотропную смесь , кипящую при 203 °C и содержащую 72 % HClO 4 . Растворы хлорной кислоты в хлорсодержащих углеводородах являются сверхкислотами (суперкислотами) . Хлорная кислота является одной из сильнейших неорганических кислот, в ее среде даже кислотные соединения ведут себя как основания, присоединяя протон и образуя катионы ацилперхлоратов: P(OH) 4 + ClO 4 − , NO 2 + ClO 4 − .

При слабом нагревании при пониженном давлении смеси хлорной кислоты с фосфорным ангидридом , отгоняется бесцветная маслянистая жидкость - хлорный ангидрид :

Соли хлорной кислоты называются перхлоратами.

Получение

Водные растворы хлорной кислоты получают электрохимическим окислением соляной кислоты или хлора, растворённых в концентрированной хлорной кислоте, а также обменным разложением перхлоратов натрия или калия сильными неорганическими кислотами.
Безводная хлорная кислота образуется при взаимодействии перхлоратов натрия или калия с концентрированной серной кислотой, а также водных растворов хлорной кислоты с олеумом :

Применение

Концентрированные водные растворы хлорной кислоты широко используются в аналитической химии, а также для получения перхлоратов.
Хлорная кислота применяется при разложении сложных руд, при анализе минералов, а также в качестве катализатора.
Соли хлорной кислоты: перхлорат калия KClO 4 малорастворим в воде, применяется в производстве взрывчатых веществ, перхлорат магния Mg(ClO 4) 2 (ангидрон) - осушитель.

Безводную хлорную кислоту нельзя длительно хранить и перевозить, так как при хранении в обычных условиях она медленно разлагается, окрашивается оксидами хлора, образующимися при её разложении, и может самопроизвольно взрываться.

Литература

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Хлорная кислота" в других словарях:

HClO4, одна из самых сильных кислот. В свободном состоянии бесцветная жидкость, дымящая на воздухе; со временем темнеет и становится взрывоопасной. Применяют при разложении сложных руд, при анализе минералов, в качестве катализатора. Соли хлорной … Большой Энциклопедический словарь

ХЛОРНАЯ КИСЛОТА - (НСlO4) од на из самых сильных кислот (в водном растворе), безводная сильный окислитель. В свободном состоянии бесцветная, дымящая на воздухе жидкость; со временем темнеет и становится взрывоопасной. X. к. и её соли (перхлораты) применяют как… … Большая политехническая энциклопедия