Хлористая кислота. Формула хлорной кислоты структурная химическая

РАЗДЕЛ II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

9. Неметаллические элементы и их соединения. Неметаллы

9.2. Галогены

9.2.2. Водород хлорид. Хлоридная кислота

Водород хлорид (хлороводень)

Молекула хлороводорода является ковалентною, линейной, полярной, с одним a -связью. Атом електронегативнішого Хлора смещает в свою сторону совместную электронную облако:

Кристаллические решетки твердого хлороводорода молекулярные. Степень окисления Хлора самый низкий (-1).

Физические свойства гидроген хлорида

НС l - бесцветный газ с неприятным резким запахом, тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде. На воздухе дымит, потому что с водяным паром, которая является во влажном воздухе, образуются капельки кислоты. В одном объеме воды растворяется до 500 объемов НС l , при этом образуется хлоридная кислота с максимальной массовой долей гидроген хлорида 38 - 40 %. Хлороводень довольно токсичное вещество, раздражает дыхательные пути.

Добыча гидроген хлорида

В лаборатории хлороводень добывают действием концентрированной серной кислоты на твердый натрий хлорид (при нагревании):

Если же использовать избыток серной кислоты, то образуется кислая соль - натрий гідрогенсульфат:

В промышленности хлороводень получают при сжигании водорода в атмосфере хлора:

Хлоридная кислота

Водный раствор хлороводорода называют хлоридной кислотой. В организме человека хлоридная кислота выделяется клетками слизистой желудка и способствует перевариванию белков пепсином (создает кислую среду, необходимую для функционирования фермента).

Это бесцветная, летучая жидкость. Концентрированная хлоридная кислота «дымит» на воздухе, потому что из раствора выделяются молекулы хлороводорода. Хлоридная кислота относится к сильным, одноосновных кислот. Степень ее диссоциации в разбавленных растворах превышает 90 %:

Химические свойства

1. Хлоридная кислота проявляет общие свойства кислот: реагирует с металлами, которые размещены в витискувальному ряду до водорода, взаимодействует с основными и амфотерными оксидами, с основаниями и амфотерными гидроксидами, с солями:

При взаимодействии кислоты с багатокислотними основами возможно образование основных солей:

Выпадает белый творожистый осадок AgCl . Это качественная реакция на хлорид-ион С l - . Аргентум хлорид, в отличие от других нерастворимых солей AgBr , Agl (соответственно желтого и желтого цвета), растворяется в избытке NH 3 :

Хлорная кислота (формула HClO4) - это одноосновная безводная кислота. Содержит в себе хлор (Cl) в высшей степени окисления, по этой причине является сильнейшим окислителем. Взрывоопасна.

Свойства хлорной кислоты

1. Это летучая жидкость без цвета, в воздухе сильно дымит, мономерна в парах. Неустойчива и очень реакционна. Для этой кислоты характерна автодегидратация:

3HClO4 = H3O+ (катион) + ClO- (анион) + Cl2O7 (оксид хлора)

2. Данное вещество хорошо растворимо в хлор- и фторорганических растворителях, таких как CH2Cl2 (хлористый метилен), CHCl3 (хлороформ) и другие. Смешивается и с другими растворителями, проявляет восстановительные свойства, при неосторожном обращении может привести к взрыву или воспламенению.

3. Хорошо смешивается с водой (H2O) в любых соотношениях. Образует несколько гидратов. Концентрированные растворы данной кислоты обладают немного маслянистой консистенцией. Растворы водные данной кислоты обладают хорошей устойчивостью и низкой окислительной способностью. С водой рассматриваемое нами вещество образует азеотропную смесь, которая при температуре 203 градуса кипит и содержит 72 процента HClO4.

4. Хлорная кислота (формула HClO4) является одной из Из-за этого в ее среде некоторые кислотные соединения ведут себя подобно основаниям.

5. В условиях пониженного давления при слабом нагревании смеси кислоты хлорной с фосфорным ангидридом образуется маслянистая бесцветная жидкость - ангидрид хлорный:

2HClO4 (кислота хлорная) + P4O10 (ангидрид фосфорный) = Cl2O7 (ангидрид хлорный) + H2P4O11

Способы получения

1. Водные растворы данного вещества можно получить двумя способами. Первый заключается в электрохимическом окислении хлора или соляной кислоты в концентрированной соляной кислоте, а второй - в обменном разложении перхлоратов натрия или калия неорганическими сильными кислотами.

2. Хлорную безводную кислоту можно получить тоже двумя способами. Первый заключается во взаимодействии перхлоратов калия (K) или натрия (Na) с серной кислотой в концентрированной виде, а второй - во взаимодействии олеума с водным раствором хлорной кислоты:

KClO4 (водный раствор хлорной кислоты) + H2SO4 = KHSO4 (калия гидросульфат) + HClO4 (хлорная кислота)

Применение хлорной кислоты

Концентрированные растворы широко используют для получения перхлоратов (соли данной кислоты) и в аналитической химии;

Хлорная кислота используется при разложении руд, в качестве катализатора и при анализе минералов;

Перхлорат калия (формула: KClO4), соль данной кислоты, применяется при создании а магния перхлорат (ангидрон, Mg(ClO4)2) используется в качестве осушителя.

Безопасность при работе

Хлорную безводную кислоту нельзя долго хранить и перевозить, так как при стандартных условиях она быстро разлагается и может впоследствии самопроизвольно взорваться.

Другие неорганические хлорсодержащие кислоты:

1. (формула: HCl) - одноосновная едкая, дымящая на воздухе жидкость. Применяют в гальванопластике (декапирование, травление) и в гидрометаллургии, для очистки металлов при лужении и паянии, для получения хлоридов марганца, цинка, железа и других металлов. В пищевой промышленности данное вещество зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е507.

2. Хлорноватистая кислота (формула: HClO) - одноосновная очень слабая кислота. Может существовать только в растворах. Используется для санитарных целей, а также для отбеливания тканей и целлюлозы.

3. Хлористая кислота (HClO2) - кислота одноосновная средней силы. Неустойчива в свободном виде, в разбавленном водном растворе обычно быстро разлагается. Ангидрид этой кислоты до сих пор неизвестен.

4. Хлорноватая кислота (HClO3) - одноосновная сильная кислота. Не получена в свободном виде, так как распадается в В водных растворах существует при концентрации ниже 30 процентов. Довольно устойчива при низких температурах.

С выделением водорода , взаимодействует с оксидами металлов и.

Концентрированная соляная кислота содержит 37% HCl и имеет плотность 1,19 г / см 3. Она имеет резкий запах и "дымит" на воздухе вследствие выделения газообразного хлороводорода. Техническая кислота имеет желтый цвет, который обусловливается примесью главным образом солей железа .

1. История открытия

Трудно сказать, кто и когда впервые получил соляную кислоту. Известно, что уже в конце XV в. алхимик Василий Валентин и в XVI в. Андреас Либавий в исполнительных поисках чудодейственного жизненного эликсира прокаливалы в своих алхимических приборах поваренную соль с галуном и купороса и получили продукт, который описали под названием "кислого спирта". Это и была знакома теперь нам соляная кислота, очень нечисто.

Для первых исследователей это было абсолютно новое вещество, обладавшей свойствами, которые сильно поражали их воображение. Нюхая ее, они задыхались и кашляли, "кислый спирт" дымов в воздухе. При пробе на вкус, она обжигала язык и небо, металлы она разъедала, ткани разрушала.

В 1658 г. немецкий химик И.Р. Глаубер (1604-1670) нашел новый способ получения соляной кислоты, которую он назвал "соляным спиртом". Способ этот широко применяется до сих пор в лабораториях. Он нагревал поваренную соль с концентрированной серной кислотой и "дым", который выделялся, поглощал водой.

В 1772 г. английский химик Джозеф Пристли (1733-1804) установил, что при действии серной кислоты на поваренную соль выделяется бесцветный газ, который может быть собран над ртутью, и этот газ имеет чрезвычайно большую способность растворяться в воде. Водный раствор этого газа получил название "соляной кислоты" (acidum muriaticum), а сам газ Пристли назвал "чистой газообразной соляной кислотой".

В 1774 г. шведский химик К.В.Шееле (1742-1786), исследуя действие соляной кислоты (которую он называл еще "соляным спиртом") на оксид марганца (IV), нашел, что он растворяется в соляной кислоте на холоде, образуя темно-коричневый раствор, из которого при нагревании выделяется газ желто-зеленого цвета, обладающий очень резким запахом, способностью разрушать растительные краски и действует на все металлы, не исключая золота. Шееле, как последователь флогистонной теории, господствовавшей в то время, считал, что смысл этой реакции заключается в том, что под действием оксида марганца (IV) с соляной кислотой уходит из нее флогистон, благодаря чему соляная кислота превращается в желто-зеленый газ. Поэтому сам газ он назвал "дефлогистированный соляной кислотой".

2. Типичные реакции

3. Химические свойства

Источники

• Ф. А. Деркач "Химия" Л. 1968