Получение. Сама кислота может быть получена электролизом раствора HJO3 по схеме:
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