Получение

Хлорная кислота НС1О4 самая устойчивая из всех кислородных кислот

хлора, с сильно выраженными кислотными свойствами (является самой

сильной кислотой из всех известных кислот). Хлорная кислота представля-

ет собой дымящую на воздухе жидкость. Она разъедает кожу и вызывает на

ней опасные раны. При нагревании выше 90

С и при соприкосновении с

органическим веществами (бумагой, деревом) НС1О4 разлагается с взры-

вом, а иногда разлагается с взрывом даже при стоянии в темноте:

4 НС1О4 = 4С1О2↑ + 3 О2↑ + 2Н2O

В водных растворах она вполне устойчива. В разбавленных растворах

НС1О4 и ее соли перхлораты не проявляют окислительных свойств. Без-

водная хлорная кислота и ее сухие соли – сильные окислители.

Хлорную кислоту получают отгонкой при пониженном давлении из сме-

си перхлората с концентрированной серной кислотой:

КС1О4 + H2SO4 (конц.) = КНSO4 + НС1О4

При охлаждении водных растворов выделяется в виде кристаллогидратов –

Н3О+С1О4-

При обезвоживании хлорной кислоты получают оксид хлора(VII):

2 НС1О4 + Р2О5 = С12О7 + 2 НРО3

Оксид хлора(VII) С12О7 при обычных условиях – маслянистая бесцвет-

ная жидкостьПри нагревании выше 120

С разлагается с взрывом.

Хлорную кислоту и ее соли получают электролизом хлоратов или хло-

ритов с платиновым анодом:

КС1О3 + Н2О электролиз КС1О4 + Н2

Наиболее устойчивые кислородные соединения хлора – это соли хлорной

кислоты. Большинство перхлоратов хорошо растворяются в воде. Их полу-

чают действием НС1О4 на основания или карбонаты металлов. КС1О4 по-

лучают нагреванием хлората калия без катализатора:

4 КС1О3 → 3 КС1О4 + КС1

В ряду НС1О– НС1О2 – НС1О3 – НС1О4 с увеличением степени окисле-

ния хлора полярность связи Н – О увеличивается, из-за оттягивания элек-

тронной плотности от связи Н – О на связь С1 – О, а сила кислот при этом

возрастает. В этом же ряду при переходе от С1О к С1О4

устойчивостьанионов возрастает, так как увеличивается число электронов, принимающих участие в образовании связей С1– О (σ- и π-связей). Порядок связи хлор – кислород возрастает от 1 до 1,5. Возрастает и энергия связи хлор – кислород от 209 до 363,5 кДж/моль. В связи с этим в данном ряду кислот их окислительная активность уменьшается. Гипохлориты проявляют окислительные свойства в любой среде (нейтральной, кислой и щелочной), хлораты – только в сильнокислой среде, а перхлораты практически не проявляют окислительных свойств в растворах:

КС1О4 + КI + H2SO4 ≠

КС1О3 + 6 КI + 3 H2SO4 = КС1 + 3 К2SO4 + 3 I2 + 3 Н2О

КС1О3 + 6 КI + Н2О ≠

КС1О + 2 КI + Н2О = КС1 + I2 + КOН28

Хлорноватая кислота — HClO3, сильная одноосновная кислота, в которой хлор имеет степень окисления +5. В свободном виде не получена; в водных растворах при концентрации ниже 30% на холоде довольно устойчива; в более концентрированных растворах распадается:

8HClO3 = 4HClO4 + 3O2 + 2Cl2 + 2H2O

Химические свойства

Хлорноватая кислота — сильный окислитель; окислительная способность увеличивается с возрастанием концентрации и температуры. HClO3 легко восстанавливается до соляной кислоты:

HClO3 + 6HBr → HCl + 3Br2 + 3H2O

В слабокислой среде HClO3 восстанавливается сернистой кислотой H2SO3 до Cl−, но при пропускании смеси SO2 и воздуха сквозь сильнокислый раствор, получается диоксид хлора:

2HClO3 + H2SO3 → 2ClO2 + H2SO4 + H2O

В 40%-ной хлорноватой кислоте воспламеняется, например, фильтровальная бумага.

Получение

Хлорноватая кислота образуется при разложении хлорноватистой кислоты, при электролизе растворов хлоридов; в лабораторных условиях получают при взаимодействии хлората бария с разбавленной серной кислотой:

Ba (ClO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HClO3

Хлораты

Хлорноватой кислоте соответствуют соли — хлораты; из них наибольшее значение имеют хлораты натрия, калия, кальция и магния.

Соли хлорноватой кислоты (хлораты) — сильные окислители, в смеси с восстановителями взрывоопасны.

Разложение с взрывом происходит и при меньшей концентрации в присутствии восстановителей. В разбавленных растворах хлорная кислота проявляет окислительные свойства, причем реакции протекают вполне спокойно:

НСlO3 + 6 НВr = НСl + 3 Вr2 + 3 Н2О.

Вопрос№7

С кислородом непосредственно не соединяется даже при высоких температурах, оксиды образуются косвенным путем. Известные оксиды брома: Вг2О, ВгО2, ВгО3, Вг3О8. Все оксиды брома эндотермичны, при нагревании, а иногда и самопроизвольно разлагаются, в некоторых случаях со взрывом.

Br2O

Br2O можно получить или аналогичным путём, или же разложением BrO2:

4BrO2 = 2Br2O + 3O2.

BrO2 получается при электроразряде смеси Br2 с O2 при низких температурах.

BrO3

2BrO2 + 2O3 = 2O2 + Br2O6

В газовой фазе происходит распад Br2O6 =2BrO3

Br3O8

Br3O8 получают, например, действием озона на бром при 80°C.

Известны кислородные кислоты брома и их соли: НВгО бромноватистая кислота и ее соли гипобромиты; НВгО3бромноватая кислота и ее соли броматы; HBrO4 бромная кислота и ее соли перброматы.

HBrO Существует только в водных растворах (желтоватая окраска, своеобразный запах), под действием света разлагается на HBr и кислород; обладает слабыми кислотными свойствами и является сильным окислителем.

получение

Водные растворы НBrО подвергаются постепенному разложению (диспропорционированию):

3НBrО = 2НBr + НBrО3;

5НBrО = 2Br2 + НBrО3 + 2Н2О;

возможен и вторичный процесс:

НBrО3 + 5НBr = 3Br2 + 3Н2О.

HBrO3

Бромноватая кислота — неорганическое соединение, одноосновная кислота с формулой HBrO3, в свободном состоянии не выделена, существует в растворе — бесцветная (или слегка желтоватая) жидкость с максимальной концентрацией до 50%, сильная кислота.

Получение

1)Окисление брома хлором в горячей воде:

2) Растворение брома растворе бромата серебра:

3) Гидролиз пентафторида брома

4) Обменными реакциями:

Химические свойства

Разлагается при нагревании:

С щелочами образует соли броматы:

Является сильным окислителем:

HBrO4

Бромная кислота — сильная кислота, имеющая состав HBrO4. Получена в 1964 г. окислением броматов дифторидом ксенона. Соли кислоты — перброматы. В чистом виде не выделена, хотя получены концентрированные растворы.

Получение

Окисление бромноватой кислоты дифторидом ксенона:

Окислением броматов фтором с последующей обработкой кислотой:

Химические свойства

При нагревании, а при повышении концентрации даже при комнатной температуре, бромная кислота разлагается:

Бромная кислота является сильной одноосновной кислотой:

Бромная кислота — сильный (но медленный) окислитель:

Йодная кислота НIО4 – бесцветное кристаллическое вещество,

выделяется обычно в виде кристаллогидрата НIО4 . 2Н2О. Йодная кислота

Н5IО6 ведет себя как пятиосновная кислота. Это слабая кислота (Кд1=5

поэтому при ее нейтрализации получают кислые(одно- и двухзамещенные) соли. Йодная кислота может существовать в виде различных гидратированных

соединений: х НIО4 .у Н2О

НIО4 : Н2О

1 0 НIО4 - метаиодная кислота

1 1 Н3IО5 - мезоиодная кислота

1 2 Н5IО6 - ортоиодная кислота

2 1 Н4I2О9 - двуиодная кислота (пироиодная кислота)

Соли всех этих кислот существуют