Какие свойства проявляет kcio4

Наиболее многочисленны и важны в практическом отношении кислородные соединения хлора. Эти соединения получают косвенным путем, т.к. хлор непосредственно с кислородом не соединяется. Все они более или менее неустойчивы. 

Хлор образует ряд кислородных кислот (оксокислот).  Эти кислоты и их соли  являются сильными окислителями.

Активность кислородных кислот хлора возрастает от хлорно­ватистой к хлорной кислоте. Окислительная их активность увели­чивается в обратном порядке — от хлорной к хлорноватистой, которая является наименее устойчивой. Обратите внимание на изменение свойств кислот с изменением степени окисления:

• хлор в минимальной степени окисления дает сильную кислоту, но не окислитель;

• с увеличением степени окисления увеличивается сила кислот и окислительные свойства
  

хлорноватистая кислота $HClO$

Степень окисления хлора  +1.

Бесцветный раствор. Это очень слабая и неустойчивая кислота, существует только в виде разбавленных водных растворов. Слабый электролит. Ей соответствует кислотный оксид $Cl_2O$. Образует более устойчивые соли – гипохлориты ($ClO^-$).

Со щелочами дает соли – гипохлориты:

$HClO + KOH = KClO + H_2O$

Взаимодействует с галогеноводородами

$2HI + HClO = I_2 + HCl + H2O$

Хлорноватистая кислота – сильный окислитель:

$2HClO +  H_2S = S + Cl_2uparrow + H_2O$

Получение

Хлорноватистая кислота образуется при растворении газообразного хлора в воде, поэтому эта реакция лежит в основе дезинфекции (обеззараживания) воды на водопроводных станциях.

$Cl_2 + H_2O = HCl + HClO$

$Cl_2O + H_2O = 2HClO$

В результате разложения хлорноватистой кислоты образуется свободный кислород, обладающий высокой окислительной способностью, за счет чего и убиваются болезнетворные бактерии:

$HClO = HCl + Ocdot$

Этот механизм действия аналогичен механизму действия перекиси водорода, при разложении которой также образуется атомарный кислород и вода.

Хлорирование воды является на сегодняшний день наиболее надежным способом обезвреживания воды, так как эффект продолжается длительное время и позволяет обезвреживать воду во время ее прохождения по системе водопроводов.

хлористая кислота $HClO_2$

Степень окисления хлора  +3.

Бесцветная. Кислота средней силы. Неустойчивая. Проявляет окислительные свойства. Ей соответствует кислотный оксид $Cl_2O_3$.

Со щелочами образует соответствующие соли — хлориты:

$HClO_2 + KOH = KClO_2 + H_2O$

 Неустойчива, при хранении разлагается

$4HClO_2 = HCl + HClO_3 + 2ClO_2 + H_2O$

Получение

Образуется при взаимодействии пероксида водорода с оксидом хлора (IV), который получают из бертоллетовой соли и щавелевой кислоты в сернокислой среде:

$2KClO_3 + H_2C_2O_4 + H_2SO_4 = K_2SO_4 + 2CO_2 + 2ClO_2 + 2H2O$

$2ClO_2 + H_2O_2 = 2HClO_2 + O_2$

хлорноватая кислота $HClO_3 $

Степень окисления хлора  +5.

В свободном виде она не получена, «живет» только в растворах. Сильное вещество как просто кислота, и как кислота-окислитель. Кислотный оксид — $Cl_2O_5$. Соли — хлораты ($ClO_2^-$).

Сильная кислота — окислитель:

$HClO_3 + S + H_2O= H_2SO_4 +  HCl$

$6P + 5HClO_3 = 3P_2O_5 + 5HCl$

Со щелочами образует соответствующие соли — хлораты:

$HClO_3 + KOH = KClO_3 + H_2O$

Бертолетова соль (хлорат калия) $KClO_3$

Наиболее известным хлоратом является “бертолетова” соль – $KClO_3$. Впервые получена К. Бертолле в 1786 г. Бертоллетову соль получают при пропускании хлора через подогретый раствор KOH:

$3Cl_2 + 6KOH xrightarrow[]{t, ^circ C} 5KCl + KClO_3 + 3H_2O$

При температуре ~ $400^circ C$ хлорат калия разлагается с выделением кислорода с промежуточным образованием перхлората калия:

$4KClO_3 rightarrow 3KClO_4 + KCl hspace{1cm} t= 400^circ C$

$KClO_4 rightarrow KCl + 2O_2uparrow hspace{1cm} t=550—620^circ C$

Смеси хлората калия с восстановителями (фосфором, серой, органическими соединениями) взрывчаты и чувствительны к трению и ударам:  

$2KClO_3 + 3S = 2KCl + 3SO_2$

$12P_{textrm{ (красн.)}} + 10KClO_3 = 3P_4O_{10} + 10KCl$

Чувствительность повышается в присутствии броматов и солей аммония. Из-за высокой чувствительности составов с бертолетовой солью, они практически не применяются для производства промышленных и военных взрывчатых веществ.

Иногда хлорат калия используется в пиротехнике, как источник хлора для цветнопламенных составов, входит в состав горючего вещества спичечной головки, и крайне редко в качестве инициирующих взрывчатых веществ 

хлорная кислота $HClO_4$

Степень окисления хлора +7.

Одна из самых сильных кислот, одна из самых сильных окислителей. Взрывоопасна. Бесцветная, летучая, парит на воздухе. Кислотный оксид — $Cl_2O_7$. Соли — перхлораты. 

Получение:

$KClO_4 + H_2SO_4 = KHSO_4 + HClO_4$

Взаимодействует со щелочами с образованием солей – перхлоратов:

$HClO_4 + KOH = KClO_4 + H_2O$

При нагревании хлорная кислота и ее соли разлагаются:

$4HClO_4  = 4ClO_2 + 3O_2 + 2H_2O$

$KClO4  = KCl + 2O_2$

Среди перхлоратов особенное значение имеет перхлорат аммо­ния, используемый для изготовления бездымных взрывчатых ве­ществ. Перхлораты тяжелых металлов и хлорную кислоту используют в качестве электролитов в гальванопластике, при це­ментации и др. Перхлораты применяют в производстве взрывчатых и пиротех­нических материалов, а также для приготовления смесей, используемых, за счет их гигроскопичности, для регулирова­ния атмосферных осадков. 

ПРИМЕНЕНИЕ

Наиболее широкое применение имеют соли кислородных кислот хлора. Соли низших кислородных кислот хлора являются хорошими отбеливающими средствами вследствие их высокой окислительной активности. Основным отбеливающим и окислительным хлорным соединением является хлорная известь. В настоящее время для этих целей широко применяются также гипохлориты, хлориты и двуокись хлора.

Наибольшие количества хлорной извести потребляют в текстиль­ной и бумажной промышленности для отбелки тканей и целлюлозы (хлорная известь часто называется белильной известью). Хлорную известь применяют в качестве окислителя в некоторых химических производствах (при получении хлороформа, хлорпикрина и других продуктов), для дезинфекции питьевых и сточных вод, для дезин­фекции овощехранилищ.  Ее используют также для очистки ацетилена и некоторых нефтепро­дуктов.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.