Аксід хлору

Аксідамі або вокісламі называюць злучэння розных элементаў з кіслародам. Амаль усе элементы ўтвараюць такія злучэння. Хлор, як і іншыя галагены, характарызуецца ў такіх злучэннях станоўчай ступенню акіслення. Усе аксіды хлору з'яўляюцца надзвычай няўстойлівымі рэчывамі, што характэрна для вокіслаў усіх галагенаў. Вядома чатыры рэчывы, у малекулах якіх утрымліваюцца хлор і кісларод.

1. Газападобнае злучэнне ад жоўтага да чырванаватага колеру з характэрным пахам (нагадвае пах газу Cl2) - аксід хлору (I). Формула хімічная Cl2O. Тэмпература плаўлення мінус 116 ° C, тэмпература кіпення плюс 2 ° C. Пры нармальных умовах яго шчыльнасць складае 3,22 кг / м³.
2. Жоўты ці жоўта-аранжавы газ з характэрным пахам - аксід хлору (IV). Формула хімічная ClO2. Тэмпература плаўлення мінус 59 ° C, тэмпература кіпення плюс 11 ° C.
3. Чырвона-карычневая вадкасць - аксід хлору (VI). Формула хімічная Cl2O6. Тэмпература плаўлення плюс 3,5 ° C, тэмпература кіпення плюс 203 ° C.
4. Бескаляровая алеістая вадкасць - аксід хлору (VII). Формула хімічная Cl2O7. Тэмпература плаўлення мінус 91,5 ° C, тэмпература кіпення плюс 80 ° C.

Аксід хлору са ступенню акіслення +1 з'яўляецца ангідрыдам слабой одноосновной хлорноватистой кіслаты (HClO). Атрымліваюць яго па метадзе Пелуза узаемадзеяннем аксіду ртуці з газападобных хлорам па адным з раўнанняў рэакцый: 2Cl2 + 2HgO → Cl2O + Hg2OCl2 або 2Cl2 + HgO → Cl2O + HgCl2. Умовы працякання гэтых рэакцый розныя. Аксід хлору (I) кандэнсуюць пры тэмпературы мінус 60 оС, таму што пры больш высокай тэмпературы ён раскладаецца, выбухаючы, і ў канцэнтраваным выглядзе з'яўляецца выбуханебяспечным. Водны раствор Cl2O атрымліваюць пры хлараванні ў вадзе карбанатаў шчолачназямельныя або шчолачных металаў. Аксід добра раствараецца ў вадзе, пры гэтым утворыцца хлорноватистая кіслата: Cl2O + H2O ↔ 2HClO. Акрамя таго, ён таксама раствараецца ў вугляродзе четыреххлористом.

Аксід хлору са ступенню акіслення +4 інакш называецца дыяксід. Гэта рэчыва раствараецца ў вадзе, сернай і воцатнай кіслотах, ацетонитриле, вугляродзе четыреххлористом, а таксама ў іншых арганічных растваральніках, з павелічэннем палярнасці якіх растваральнасць яго ўзрастае. У лабараторных умовах яго атрымліваюць узаемадзеяннем хлората калія са шчаўевай кіслатой: 2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + 2ClO2 + CO2 + H2O. Так як аксід хлору (IV) з'яўляецца выбуханебяспечным рэчывам, то яго ў растворы захоўваць нельга. Для гэтых мэт выкарыстоўваецца силикагель, на паверхні якога ў адсарбаваных выглядзе ClO2 можа захоўвацца доўга, адначасова ўдаецца пазбавіцца ад забруджвальных яго прымешак хлору, так як ён силикагелем не паглынаецца. У прамысловых умовах ClO2 атрымліваюць аднаўленнем дыяксідам серы, у прысутнасці сернай кіслаты, хлората натрыю: 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 → 2NaHSO4 + 2ClO2. Ўжываецца ў якасці Адбельвальнік, напрыклад, паперы або цэлюлозы і іншае, а таксама для стэрылізацыі і дэзінфекцыі розных матэрыялаў.

Аксід хлору са ступенню акіслення +6, пры плаўленні распадаецца па раўнанні рэакцыі: Cl2O6 → 2ClO3. Атрымліваюць аксід хлору (VI) акісляючы азонам дыяксід: 2O3 + 2ClO2 → 2O2 + Cl2O6. Гэты вокісел здольны ўзаемадзейнічаць растворамі шчолачаў і з вадой. Пры гэтым працякаюць рэакцыі диспропорционирования. Напрыклад, пры ўзаемадзеянні з гідравокісу калія: 2KOH + Cl2O6 → KClO3 + KClO4 + H2O, у выніку атрымліваюцца хлорат і перхлораты калія.

Вышэйшы аксід хлору называюць яшчэ хлоркавай ангідрыд або дихлорогептаоксид з'яўляецца моцным акісляльнікам. Ён здольны ад удару або пры награванні выбухаць. Аднак гэта рэчыва больш устойліва, чым вокіслы са ступенню акіслення +1 і +4. Распад яго да хлору і кіслароду паскараецца з-за прысутнасці ніжэйшых вокіслаў і з павышэннем тэмпературы ад 60 да 70 оС. Аксід хлору (VII) здольны павольна растварацца ў халоднай вадзе, у выніку рэакцыі утвараецца хлоркавая кіслата: H2O + Cl2O7 → 2HClO4. Атрымліваюць дихлорогептаоксид, асцярожна награваючы хлоркавую кіслату з фосфарных ангідрыдам: P4O10 + 2HClO4 → Cl2O7 + H2P4O11. Таксама Cl2O7 можна атрымаць, выкарыстоўваючы замест фосфарнага ангідрыду олеум.

Раздзел неарганічнай хіміі, які вывучае аксіды галагенаў, уключаючы аксіды хлору, у апошнія гады стаў развівацца актыўна, так як гэтыя злучэнні з'яўляюцца энергаёмістымі. Яны здольныя ў камерах згарання рэактыўных рухавікоў аддаваць энергію імгненна, а ў хімічных крыніцах току хуткасць яе аддачы можа рэгулявацца. Іншая прычына цікавасці - гэта магчымасць сінтэзу новых груп неарганічных злучэнняў, напрыклад, аксід хлору (VII) з'яўляецца родапачынальнікам перхлораты.