Получение

Сама кислота может быть получена электролизом раствора HJO3 по схеме:

H2 O + HJO3 = H2 (катод) + HJO4 (анод)

Вопрос№6.

Оксид хлора(I) С12О – простейшее соединение хлора с кислородом -

представляет собой желто-бурый газ с запахом, напоминающим запах хло-

ра. Все оксиды галогенов относятся к высокотоксичным веществам. В при-

сутствии легко окисляющихся веществ (фосфора, серы, органических со-

единений) оксид хлора(I) взрывается с большой силой. С12О имеет характер

кислотного оксида, при взаимодействии с водой образует хлорноватистую

кислоту:

С12О + H2O = 2 НС1О

Получают оксид хлора(I) либо обезвоживанием хлорноватистой кислоты

или действуя хлором на оксид ртути(II):

HgO + 2 С12 = HgС12 + С12О

Хлорноватистая кислота НС1О – очень слабая кислота

малоустойчивая даже в разбавленных растворах. По мере разложения хлор-

новатистой кислоты по реакции:

НС1О → НС1 + О

равновесие реакции гидролиза хлора смещается в сторону прямой реакции.

В итоге весь хлор взаимодействует с водой и в растворе остается только со-

ляная кислота. Свет ускоряет эту реакцию разложения, поэтому хлорную

воду рекомендуется хранить в темноте.

Хлорноватистая кислота в водном растворе может подвергаться трем

различным превращениям, протекающим одновременно и независимо друг

от друга:

а) НС1О → НС1 + О (под действием света; веществ, способных при

соединять кислород; в присутствии катализато-

ров, например, солей кобальта);

б) 2НС1О → Н2О + С12О (в присутствии водоотнимающих веществ:

СаС12, Р2О5);

в) 3 НС1О → 2НС1 + НС1О3 (при нагревании).

Изменением условий можно добиться преимущественного протекания

реакции по какому-нибудь одному направлению.

Хлорноватистая кислота является сильным окислителем, именно ее обра-

зованием объясняется бактерицидное и отбеливающее действие хлорной

воды. Выделяющийся при ее распаде атомарный кислород обесцвечивает

красители и убивает микроорганизмы.

Хлорноватистая кислота способна реагировать с органическими соедине-

ниями и как окислитель и как хлорирующее вещество:

RН + НС1О = RОН + НС1

RН + НС1О = RС1 + Н2О

НС1О разрушает белки, из которых состоят микроорганизмы, замещая

атомы водорода пептидных связей белка, что приводит к гибели микроор-

ганизмов:

R1– СО – NН –R2 + НС1О = R1 – СО – NС1 –R2 + Н2О

Механизм антисептического и дезинфицирующего действия иода (I2)

аналогичен действию хлорноватистой кислоты, происходит замещение ато-

мов водорода у атома азота на иод.

Бактерицидное действие водных растворов хлора связано как с образова-

нием атомарного кислорода, так и с хлорирующим действием хлорновати-

стой кислоты. Образующаяся в хлорированной воде соляная кислота без-

вредна, поэтому вода пригодна для употребления.

Раствор хлорноватистой кислоты получают, удаляя НС1 из равновесной

смеси НС1О и НС1 с помощью СаСО3 или НgО (в избытке) и последующей

отгонкой раствора НС1О при пониженном давлении:

СаСО3 + 2 НС1 + ( НС1О) = СаС12 + СО2 + Н2О + (НС1О)

2 НgО + 2 НС1 + ( НС1О) = С1-Нg-О- Нg-С1 + Н2О + (НС1О)

НС1О – очень слабая кислота и не может реагировать с СаСО3 и НgО

Все кислоты НГО в свободном виде нестойки, очень быстро разлагаются,

сравнительно устойчивы лишь в разбавленных растворах. В водном раство-

ре для кислот этого типа характерна реакция диспропорционирования:

3 НОГ <=> НГО3 + 2 НГ,

наряду с распадом по типу:

НОГ = НГ + О

Все кислоты НГО – слабые кислоты, в ряду НС1О – НBrО – НIО их си-

ла уменьшается:

Кислота НIО диссоциирует и по типу кислоты НIО <=>Н+ + IО- и по ти-

пу основания НIО <=> ОН- + I+

причем основные свойства нее выражены сильнее чем, кислотные.

Соли кислот НГО в растворах гидролизуются:

КС1О + Н2О <=> НС1О + КОН

Хлорноватистая кислота НС1О и ее соли гипохлориты являются сильны-

ми окислителями:

3 NaClO + 2 CrC13 + 10 NaOH = 2 Na2CrO4 + 3 NaCl + 5 Н2О

Окислительные свойства в ряду кислот НС1О – НBrО – НIО и их солей

уменьшаются.

Соли этих кислот более устойчивы, чем сами кислоты, хотя в растворе

при комнатной температуре они медленно диспропорционируют:

3 КС1О = КС1О3 + 2 КС1

Если хлор (бром, иод) пропускать через растворы щелочей, то равновесие

гидролиза смещается в сторону прямой реакции:

C12 + 2 NaOH => NaCl + NaClO + H2O

Раствор, полученный при пропускании хлора через раствор гидроксида

натрия, называют "жавелевой водой". Он обладает окислительными свойст-

вами и применяется для отбеливания тканей, бумаги и т.д. Отбеливающее

действие "жавелевой воды" связано с поглощением ею углекислого газа из

воздуха, который переводит гипохлорит-ионы в молекулы слабой хлорно-

ватистой кислоты:

С1О- + СО2 + H2O <=> НСО3- + НС1О

Молекулы хлорноватистой кислоты неустойчивы и легко отщепляют ки-

слород, который отбеливает материал, окисляя окрашенные примеси.

При взаимодействии хлора с гашенной известью Ca(OH)2 образуется

хлорная (белильная) известь CaOCl2:

C12 + Ca(OH)2 => CaOCl2 + H2O