Хлорноватистая кислота

Хлорноватистая кислота

Слабая кислота. Существует только в водных растворах в концентрациях не выше 30%. Ее соли – гипохлориты также неустойчивы.

Кристаллогидрат LiClO×H2O устойчив; NaClO×H2O при 70°С разлагается со взрывом, а KClO существует только в виде водных растворов. Ca(ClO)2 в сухом виде достаточно устойчив, но легко разлагается в присутствии H2O и CO2. Гипохлорит магния Mg(ClO)2 устойчив.

Формула

HClO

Свойства хлорноватистой кислоты

Физические свойства

Свойство	Описание
Внешний вид	Желто-зеленая жидкость в конц.водном растворе, в чистом виде – газ
Молярная масса, г/моль	52,46
Стандартная мольная энтальпия образования при 298 К ΔH°298, кДж/моль	-90 г
Стандартная мольная энергия Гиббса образования при 298 К ΔG°298 кДж/мол	71 г
Стандартная мольная теплоемкость при 298 К Ср, Дж/(моль·K)	37,284 г
Растворимость в воде при 20°С, г/100 г	43

Химические свойства

В водных растворах хлорноватистая кислота диссоциирует на ионы:

HClO $\rightleftarrows$ H+ + ClO-.

Кислота очень слабая. Константа диссоциации Ка = 3,38·10-8 (слабее угольной), поэтому может ей вытесняться из солей:

2NaClO + H2O + CO2 = Na2CO3 + 2HClO.

При взаимодействии с основаниями образует соли – гипохлориты:

NaOH + HClO= NaClO + H2O.

Хлорноватистая кислота крайне нестойка и может разлагаться четырьмя способами.

В очень кислой среде (рН < 3) при комнатной температуре происходит медленный распад:

4HClO = 2Cl2 + 2H2O + O2↑.

При 3<рН<7,5 на свету она медленно разлагается с образованием атомарного кислорода, поэтому является сильным окислителем и применяется для отбеливания. При отсутствии восстановителей выделяется кислород:

2HClO $\rightleftarrows$ 2HCl + O2↑.

Раствор HClO диспропорциируется при 6<рН<8 и нагревании:

3HClO = 2HCl + HClO3.

В присутствии водоотнимающих средств (CaCl2) получается оксид хлора (I):

2HClO = Cl2O + H2O.

Хлорноватистая кислота легко окисляет перекись водорода:

HClO + H2O2 = O2 + H2O + HCl,

иодистый водород:

HClO + 2HI = I2 + H2O + HCl,

сероводород:

HClO + H2S = S↓ + H2O + HCl,

гидроксид железа (II):

2Fe(OH)2 + HClO+ H2O = 2Fe(OH)3 + HCl,

свинец (II):

PbO + HClO = PbO2 + HCl,

ртуть:

2Hg + 2HClO = (HgCl)2O + H2O,

аммиак:

2NH3 + HClO = N2H4 + 2HCl + H2O.

Гипохлорит аммония можно получить только при низких температурах.

В растворах хлорноватистой кислоты присутствуют и ионы Cl+, поэтому ее можно считать амфотерным гидроксидом хлора, но солей, в котором хлор входил бы в качестве аниона нет, если не считать солью ClF. Этим он отличается от иода, образующего с хлорной кислотой перхлорат иода (I) IClO4.

Получение

Лабораторные способы получения

Хлорноватистую кислоту в лабораторных условиях получают из оксида хлора (I):
Cl2O + H2O = 2HClO.

Также можно получить ее из хлора, пропуская его через воду:

Cl2 + H2O = HCl + HClO.

Получение в промышленности

Необходимости в промышленном получении нет, так как она крайне неустойчива, поэтому в тех случаях, когда она необходима, ее получают непосредственно реакцией между хлором и водой.

Применение

Хлорноватистая кислота и ее соли используется для отбеливания тканей и для обеззараживания.

Пример решения задачи

Осуществите следующие превращения:
Cl2 → HClO → HClO3 → KClO3 → KClO4→ HClO4.

Решение

Cl2 + H2O = HCl + HClO;
3HClO = 2HCl + HClO3;
KOH + HClO3 = KClO3 + H2O;
4KClO3 = 3KClO4 + KCl (при нагревании);
2KClO4 + H2SO4 = 2HClO4 + K2SO4.

Вы можете заказать написание статьи по химии для публикации на Студворк!

Тест по теме «Хлорноватистая кислота»