Çfarë është oksidi i klorit 5? Oksidet e klorit

19 gusht 2012

Oksidet ose oksidet janë komponime të elementeve të ndryshëm me oksigjen. Pothuajse të gjithë elementët formojnë komponime të tilla. Klori, si halogjenët e tjerë, karakterizohet në komponime të tilla nga një gjendje pozitive oksidimi. Të gjitha oksidet e klorit janë substanca jashtëzakonisht të paqëndrueshme, gjë që është tipike për oksidet e të gjithë halogjenëve. Janë të njohura katër substanca, molekulat e të cilave përmbajnë klor dhe oksigjen.

1. Një përbërës i gaztë nga ngjyra e verdhë në të kuqërremtë me një erë karakteristike (që të kujton erën e gazit Cl2) është oksidi i klorit (I). Formula kimike Cl2O. Pika e shkrirjes minus 116 °C, pika e vlimit plus 2 °C. Në kushte normale, dendësia e tij është 3.22 kg/m³.
2. Një gaz i verdhë ose i verdhë-portokalli me një erë karakteristike është oksidi i klorit (IV). Formula kimike ClO2. Pika e shkrirjes minus 59 °C, pika e vlimit plus 11 °C.
3. Lëngu i kuq-kafe është oksidi i klorit (VI). Formula kimike Cl2O6. Pika e shkrirjes plus 3,5 °C, pika e vlimit plus 203 °C.
4. Lëng vajor pa ngjyrë - oksid klori (VII). Formula kimike Cl2O7. Pika e shkrirjes minus 91,5 °C, pika e vlimit plus 80 °C.

Oksidi i klorit me gjendje oksidimi +1 është anhidridi i acidit hipoklorik monohidrik të dobët (HClO). Përftohet duke përdorur metodën Pelouse duke reaguar oksidin e merkurit me gazin e klorit sipas njërit prej barazimeve të reaksionit: 2Cl2 + 2HgO → Cl2O + Hg2OCl2 ose 2Cl2 + HgO → Cl2O + HgCl2. Kushtet për këto reagime janë të ndryshme. Oksidi i klorit (I) kondensohet në temperaturën minus 60 oC, sepse në temperatura më të larta zbërthehet, shpërthen dhe në formë të koncentruar është shpërthyes. Një tretësirë ​​ujore e Cl2O përftohet duke kloruar karbonatet e tokës alkaline ose të metaleve alkaline në ujë. Oksidi tretet mirë në ujë dhe formohet acidi hipoklor: Cl2O + H2O ↔ 2HClO. Përveç kësaj, është gjithashtu i tretshëm në tetraklorur karboni.

Oksidi i klorit me gjendje oksidimi +4 quhet ndryshe dioksid. Kjo substancë është e tretshme në ujë, acide sulfurike dhe acetike, acetonitril, tetraklorur karboni, si dhe në tretës të tjerë organikë, me rritjen e polaritetit tretshmëria e saj rritet. Në kushte laboratorike përftohet nga reaksioni i kloratit të kaliumit me acidin oksalik: 2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + 2ClO2 + CO2 + H2O. Meqenëse oksidi i klorit (IV) është një substancë shpërthyese, ai nuk mund të ruhet në tretësirë. Për këto qëllime përdoret xhel silicë, në sipërfaqen e të cilit ClO2 mund të ruhet në formë të absorbuar për një kohë të gjatë, ndërsa në të njëjtën kohë është e mundur të largohen ndotësit e klorit, pasi nuk përthithet nga xhel silicë. Në kushte industriale, ClO2 fitohet nga reduktimi me dioksid squfuri, në prani të acidit sulfurik, klorat natriumi: 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 → 2NaHSO4 + 2ClO2. Përdoret si zbardhues, për shembull, letër ose celulozë, etj., si dhe për sterilizimin dhe dezinfektimin e materialeve të ndryshme.

Oksidi i klorit me gjendje oksidimi +6, me shkrirjen, zbërthehet sipas ekuacionit të reaksionit: Cl2O6 → 2ClO3. Oksidi i klorit (VI) fitohet duke oksiduar dioksidin me ozon: 2O3 + 2ClO2 → 2O2 + Cl2O6. Ky oksid është i aftë të ndërveprojë me tretësirat alkaline dhe ujin. Në këtë rast, ndodhin reagime disproporcionale. Për shembull, kur reagon me hidroksid kaliumi: 2KOH + Cl2O6 → KClO3 + KClO4 + H2O, rezultati është klorati dhe perklorati i kaliumit.

Oksidi më i lartë i klorit quhet gjithashtu anhidrid klorik ose dikloroheptaoksid dhe është një agjent i fortë oksidues. Mund të shpërthejë në goditje ose kur nxehet. Sidoqoftë, kjo substancë është më e qëndrueshme se oksidet me gjendje oksidimi +1 dhe +4. Zbërthimi i tij në klor dhe oksigjen përshpejtohet për shkak të pranisë së oksideve më të ulëta dhe me një rritje të temperaturës nga 60 në 70 oC. Oksidi i klorit (VII) është në gjendje të shpërndahet ngadalë në ujë të ftohtë; si rezultat i reagimit, formohet acidi perklorik: H2O + Cl2O7 → 2HClO4. Dikloroheptaoksidi përftohet duke ngrohur me kujdes acidin perklorik me anhidrit fosforik: P4O10 + 2HClO4 → Cl2O7 + H2P4O11. Cl2O7 mund të merret gjithashtu duke përdorur oleum në vend të anhidridit fosforik.

Dega e kimisë inorganike, e cila studion oksidet halogjene, duke përfshirë oksidet e klorit, ka filluar të zhvillohet në mënyrë aktive vitet e fundit, pasi këto komponime janë intensive për energji. Ata janë në gjendje të çlirojnë energji menjëherë në dhomat e djegies së motorëve reaktiv, dhe në burimet e rrymës kimike shkalla e lëshimit të saj mund të rregullohet. Një arsye tjetër për interes është mundësia e sintetizimit të grupeve të reja të përbërjeve inorganike, për shembull, oksidi i klorit (VII) është paraardhësi i perkloratit.

Burimi: fb.ru

Aktuale

Oksidi i klorit (I). Cl2O- një përbërje e paqëndrueshme endotermike mund të merret si më poshtë: 2 Cl 2 + HgO = HgCl 2 + Cl 2 O.

Kur nxehet zbërthehet: 2Cl 2 O = 2Cl 2 + O 2, me ujë jep acid hipoklor (ka karakter të butë): Cl 2 O + H 2 O = 2HOCl.

Gjendja e oksidimit të klorit është +4. ClO2- oksidi i klorit (IV), endotermik me erë të athët, ka formë këndore, pra është polar.

ClO 2 karakterizohet nga reaksione disproporcioni: 6ClO 2 + 3H 2 O = 5HClO 3 + HCl,

2ClO 2 + 2KOH = KСlO 2 + KClO 3 + H 2 O. 2KClO 3 + H 2 C 2 O 4 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CO 2 + 2ClO 2 + 2H 2 O,

Përdoret kryesisht për zbardhjen ose sterilizimin e materialeve të ndryshme. Është vërtetuar se mund të përdoret për të defenoluar ujërat e zeza nga impiantet kimike.

Cl2O6 jep reaksionin e disproporcionit: 2ClO 2 + 2O 3 = Cl 2 O 6 + 2 O 2,

Cl 2 O 6 + 2 KOH = KClO3 + KClO 4 + H 2 O.

Oksidi i klorit (VII). Cl2O7- anhidridi i acidit perklorik HClO 4 (ml polar), relativisht i qëndrueshëm, kur nxehet (mbi 120 gradë) shpërbëhet në mënyrë shpërthyese. 2 HClO 4 + P 2 O 5 = Cl 2 O 7 + 2 HPO 3,

Cl 2 O 7 + H 2 O = 2HClO 4, 2Cl 2 O 7 = 2Cl 2 + 7O 2,

Oksidi i bromit (I) mund të merret si më poshtë: 2 Br 2 + HgO = HgBr 2 + Br2O, në temperaturën e dhomës ai

zbërthehet: 2Br 2 O = 2 Br 2 + O 2.

Oksidi i bromit (IV) 4O 3 + 3Br 2 = 6BrO 2 është një substancë e ngurtë e verdhë e lehtë, e qëndrueshme vetëm në -40 gradë. Një nga produktet e dekompozimit të tij termik në vakum është oksidi i bromit kafe.

Oksidi i jodit (V) fitohet duke dehidratuar acidin jodik (me acid sulfurik kur nxehet): 2 HIO 3 = I 2 O 5 + H 2 O, mbi 3000 C zbërthehet: 2 I 2 O 5 = 2 I 2 + 5 O. 2.

Pyetja nr. 20. Acidet që përmbajnë oksigjen të halogjenëve si NHO dhe kripërat e tyre. Nomenklatura. Struktura e ml. Qëndrueshmëria. Vetitë oksiduese dhe acidike. Pluhur zbardhues. Marrja dhe aplikimi.

Acidi fluor formohet pjesërisht nga bashkëveprimi i një rrjedhjeje të ngadaltë të fluorit nën presion të reduktuar me ujin e ftohur. E lëshuar vetëm në sasi shumë të vogla, është një substancë pa ngjyrë me presion të lartë avulli; në kushte normale, ajo dekompozohet mjaft shpejt në HF dhe O2. M-la HOF ka një kënd = 97 gradë. Në dukje është i fortë, por hidrolizohet shpejt nga uji, kryesisht sipas ekuacionit: HOF + HOH = HF + H 2 O 2. Kripërat e tij nuk janë marrë, por janë të njohura substanca, të cilat mund të konsiderohen si produkte të zëvendësimit të hidrogjenit të tij me radikale të karakterit metaloid.

Acidi hipoklorik shumë i dobët, zbërthehet lehtësisht në dritë me lëshimin e oksigjenit atomik, i cili përcakton vetitë e tij shumë të forta oksiduese.

HClO dhe hipokloritet mund të përftohen si më poshtë: Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO, Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O Ujë javel, Cl 2 + Ca(OH) 2 = CaOCl 2 + H 2 O - gëlqere me klor Cl 2 O + 2 KOH = 2KClO + H 2 O,

2 HI + HClO = I 2 + HCl + H 2 O. Cl 2 O + H 2 O = 2HOCl.

Acidi hipoklorik dhe hipokloritet janë në rregull. Një krahasim i potencialeve standarde redoks tregon se acidi hipoklor është një agjent oksidues më i fortë se klori i lirë dhe hipokloritet. Forca e lartë oksiduese e përbërjes shpjegohet me efektin e fortë të polarizueshëm të protonit në lidhjen klor-oksigjen, me ç'rast lidhja deformohet dhe është një formacion i paqëndrueshëm në krahasim me hipokloritet.

Uji Javel përdoret për zbardhjen e pëlhurave, dhe zbardhuesi përdoret për dezinfektim.

M-la ka një kënd të strukturës këndore = 103° d(OH) = 0,97, d(ОCl) = 1,69A°.

Acidi hipobrom Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO, Br 2 + KOH = KBr + KBrO + H 2 O, hipobromit kaliumi Br 2 + 5 Cl 2 + 6 H 2 O = 2 HBrO + 10 HCl. Hipobromiti i kaliumit zbërthehet lehtësisht: 3 KBrO = 2 KBr + KBrO 3 bromat kaliumi.

Acidi hidraulik: 2I 2 + HgO + H 2 O = HgI 2 + 2HIO, Kripërat mund të merren duke reaguar acidet me alkalet ose nga reaksionet:

2 komponimet e fundit nuk janë të izoluara në gjendjen individuale, dhe kripërat - hipobromidet dhe hipoiodidet - janë mjaft të qëndrueshme në mungesë të oksidimit. Në këtë rresht, forca zvogëlohet.

Pyetja nr 21. Përbërjet që përmbajnë oksigjen të halogjenëve si HXO3 dhe kripërat e tyre. Nomenklatura. Struktura e ml. Qëndrueshmëria. Vetitë oksiduese dhe acidike. Marrja dhe aplikimi. kripa e Bertholet. Koncepti i gjendjeve osciluese.

Acidi hipoklorik HClO 3 është i qëndrueshëm vetëm në tretësirat ujore - është një acid i fortë dhe një agjent oksidues energjik: Ba(ClO 3) 2 + H 2 SO 4 = 2 HClO 3 + BaSO 4, 6P + 5HClO 3 = 3 P 2 O 5 + 5 HCl,

HClO 3 + NaOH = NaClO 3 + H 2 O (klorat natriumi).

Me rritjen e temperaturës ndodh reaksioni: 3 Cl 2 + 6 KOH = 5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O, ku KClO 3 është një kripë (klorat kaliumi), e quajtur ndryshe kripë Berthollet për nder të zbuluesit të saj, francezit. kimisti C. Berthollet. Përdoret si agjent oksidues në piroteknikë, në prodhimin e shkrepseve dhe për të prodhuar oksigjen në laborator. Kur nxehet, zbërthehet: 4 KClO 3 = KCl + 3 KClO 4, dhe në prani të një katalizatori MnO 2, ndodh: 2 KClO 3 = 2 KCl + 3 O 2.

HBrO 3 - acidi bromik (ekziston vetëm në tretësirë) mund të merret si më poshtë: Ba(BrO 3) 2 + H 2 SO 4 = 2 HBrO 3 + BaSO 4.

Është interesante të theksohet se jodi mund të zhvendosë bromin nga bromat kaliumi 2 KBrO 3 + I 2 = 2 KIO 3 + Br 2

HIO 3 – jod (jodat) d(IO) = 1,8 A (dy lidhje) dhe 1,9 (një lidhje) dhe këndi OIO = 98°

I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O = 2HIO 3 + 10HCl, 3I 2 + 10HNO 3 = 6HIO 3 + 10NO + 2H 2 O,

I 2 + 2HClO 3 = 2HIO 3 + Cl 2 (jodi zhvendos klorin), IF 5 + 3 H 2 O = 5 HF + HIO 3

Kripërat mund të merren duke reaguar acidet me alkalet ose nga reaksionet:

3 I 2 + 6 NaOH = 5 NaI + NaIO 3 + 3 H 2 O,

Tretshmëria dhe vetitë acide të acideve zvogëlohen dhe qëndrueshmëria rritet

Autori: Enciklopedia Kimike N.S. Zefirov

OKSIDET E KLORIT. Të gjitha Oksidet e Klorit o. kanë erë të mprehtë, janë termikisht dhe fotokimikisht të paqëndrueshëm, të prirur ndaj dekompozimit shpërthyes, kanë një Monoksidi [Oksid Cl(I), dikloroksidi, hemioksidi] Cl 2 O është një gaz i verdhë-portokalli me nuancë të zbehtë të gjelbër, në gjendje të lëngshme është kafe e kuqe; Cl - O gjatësia e lidhjes 0,1700 nm, këndi OClO 111°, 2,60 x 10 -30 Cl x m (tabela); ekuacioni për varësinë nga temperatura e presionit të avullit logp (mm Hg) = 7,87 - 1373/T (173-288 K); i tretshëm në ujë për të formuar HNS, tretshmëria (g në 100 g H 2 O në 0 °C): 33.6 (2.66 kPa), 52.4 (6.65 kPa). Në 60-100 °C, dekompozimi termodinamik i Cl 2 O përfundon në 12-24 orë; mbi 110 °C, një shpërthim ndodh pas disa minutash; ndriçimi përshpejton dekompozimin dhe rrit mundësinë e një shpërthimi. Me kloruret formon oksikloride, p.sh., me T1Cl 4, TaCl 5 dhe AsCl 3 jep përkatësisht T1OCl 2, TaOCl 3 dhe AsO 2 Cl. Me NO 2 formon një përzierje NO 2 Cl dhe NO 3 Cl, me N 2 O 5 - NO 3 Cl i pastër. Fluorizimi i Cl 2 O me AgF 2 mund të prodhojë ClOF 3, dhe nga reaksioni me AsF 5 ose SbF 5 - kripëra klorili ClO + 2 MF - 6. ClO 2 dhe Cl 2 O 6 reagojnë në mënyrë të ngjashme me MF 5 (ku M është As dhe Sb). Me ul. komponimet organike Cl 2 O sillet si një agjent klorinues, i ngjashëm me klorin. Cl 2 O përgatitet duke kaluar Cl 2 të holluar me N 2 mbi HgO ose duke reaguar Cl 2 me Na 2 CO 3 të lagësht.

VETITË E OKSIDEVE TË KLORIT

Indeksi
pika e vlimit, °C
Dendësia, g/cm 3				2.023 (3.5 °C)	1,805** (25 °C)
J/(mol x K)
KJ/mol
KJ/mol
J/(mol x K)

*Llogaritur. **2,38 g/cm 3 në -160 °C.

Dioksidi ClO 2 është një gaz i verdhë, në gjendje të lëngshme është i kuq i ndezur, në gjendje të ngurtë është i kuqërremtë në të verdhë; C - gjatësia e lidhjes O 0,1475 nm, këndi OClO 117 °C; ekuacioni për varësinë nga temperatura e presionit të avullit logp (mm Hg) = 7,7427 - 1275,1/T (226-312 K); tretshmëria në ujë 26,1 g/l (25 °C, 20,68 kPa), e tretshme në CCl 4, HClO 4, CH 3 COOH. Në gjendjen individuale është shpërthyese, në 30-50 ° C dekompozimi ndodh me një shpejtësi të matshme, mbi 50 ° C shpërthen pas një periudhe induksioni. Në një mjedis alkalik, ClO 2 është në disproporcion me dhe në prani. Formohet H 2 O 2 dhe lirohet O 2. Reduktohet nga jodidet, arsenidet, PbO, H2SO3, aminet në jon klorit. CNO 2 dhe N 2 O 5 formojnë NO 3 Cl, me NOCl -NO 2 Cl. Fluorinuar me AgF 2, BrF 3 ose F 2 të holluar në ClO 2 F. ClO 2 përftohet nga veprimi i agjentëve reduktues (SO 2, NO 2, metanol, perokside organike) në një tretësirë ​​të acidifikuar të kloratit të metaleve alkali, duke ngrohur një përzierje klorati me acid oksalik të lagësht, veprimi Cl 2 për kloritet. Ndryshe nga pjesa tjetër, OKSIDET E KLORIT o. ClO 2 - produkt industrial. prodhimi, përdoret në vend të Cl 2 si një produkt më i sigurt për mjedisin për zbardhjen e pulpës së drurit, celulozës, sintetikës. fibra, për përgatitjen e pijeve dhe teknol. uji, dezinfektimi i ujërave të zeza. Irriton mukozën, shkakton kollitje, të vjella etj.; MPC në ajrin e zonës së punës 0.1 mg/m 3, LD 50 140 mg/kg (minj, intragastrik).
Perklorati i klorit (ciklorotetroksidi) Cl 2 O 4, ose СlOClО 3 - lëng i verdhë i lehtë, kristalor. gjendja është pothuajse e pangjyrë (shih perkloratet).
Trioksidi (diklorohekzaoksidi) Cl 2 O 6 është një lëng i kuq i ndezur, në gjendje të ngurtë është portokalli, ngjyra dobësohet kur ftohet. Te gazet dhe lëngjet molekulat kanë strukturë O 2 Cl - O - ClO 3, te kristale janë kristale të sistemit monoklinik (grupi hapësinor, z = 4); presioni i avullit 39,9 Pa (0 °C), 133 Pa (19 °C). Ngadalë zbërthehet tashmë në 0-10 ° C në ClO 2 dhe O 2, mbi 20 ° C Cl 2 shfaqet në produktet e dekompozimit; reagon me ujin me ndezje, produktet e hidrolizës janë HClO 3 dhe HClO 4. Me kloruret, bromidet, nitratet formon perklorate, p.sh me NOCl jep NOClO 4, me N 2 O 5 - NO 2 ClO 4, me AlCl 3 - ClO 2, me FeCl 3 - ClO 2. Kur nxehen në vakum, komplekse të tilla shkëputen Cl 2 O 6 dhe kthehen në perklorate të pazgjidhura Al(ClO 4) 3, Fe (ClO 4) 3. Cl 2 O 6 fitohet nga reaksioni i ozonit me ClO 2 ose veprimi i F 2 në klorate metalike. Përdoret për sintezën e perklorateve anhydrous në kushte laboratorike.
Oksid Cl(VII) (anhidrid klorik, dikloroheptaoksid) Cl 2 O 7 - i pangjyrë. lëng i lëvizshëm, i ndjeshëm ndaj ndikimit dhe fërkimit. Molekula ka strukturën O 3 Cl - O - ClO 3, gjatësia e lidhjes Cl - O është 0,1709 nm, në grupet ClO 3 - 0,1405 nm, këndi ClOCl 118,6°, OClO 115,2°, 2,40 x 10 -30 Kl x m; kristale monoklinike (grupi hapësinor C 2/c); ekuacioni për varësinë nga temperatura e presionit të avullit lgp (mm Hg) = 7,796-1770/T. I tretshëm pa kufi në CCl 4, shumë i tretshëm në HClO 4, POCl 3, etj. Nuk përzihet me ujë, reagon në kufirin e fazës për të formuar HClO 4, reaksioni është shumë ekzotermik -211 kJ/mol); Ngrohja e shtresës Cl 2 O 7 mund të çojë në një shpërthim. Zbërthimi i Cl 2 O 7 në gaz në klor dhe oksigjen ndodh me një shpejtësi të matshme në 100-120 ° C, por në një presion prej Cl 2 O 7 mbi 13.3 kPa bëhet shpërthyes. Cl 2 O 7 i lëngshëm është i qëndrueshëm deri në 60-70 ° C, një përzierje e OKSIDEVE më të ulëta të Klorit o. përshpejton prishjen e tij. Lëngu i Cl 2 O 7 karakterizohet nga reaksione me formimin e përbërjeve kovalente me grupin - ClO 3. Me NH 3 në CCl 4 formon NH 4 HNClO 3 dhe NH 4 ClO 4, me alkilamina - RHNClO 3 dhe R 2 NClO 3, përkatësisht, me SbF 5 - SbOF 3 dhe FClO 3, me N 2 O 5 në NO CCl 4. 2 ClO 4 . Duke përdorur Cl 2 Rreth 7, ju mund të sintetizoni perklorate organike nga alkoolet. Cl 2 O 7 përftohet nga veprimi i P 2 O 5 ose oleumi në acid perklorik ose nga elektroliza e një tretësire të HClO 4 në elektroda Pt nën 0 ° C (Cl 2 O 7 grumbullohet në hapësirën e anodës). Cl 2 O 7 i pastër mund të merret gjithashtu duke ngrohur disa perklorate në vakum, për shembull Nb(ClO 4) 5, MoO 2 (ClO 4) 2.
Njihen një numër i radikaleve të lira klor-oksigjen, të marra në matrica të ndryshme me temperaturë të ulët dhe të studiuara kryesisht me metodën EPR - ClO 3, ClOO, ClClO, si dhe sesquioxide me qëndrueshmëri të ulët Cl 2 O 3, i cili zbërthehet në - 50 - 0 ° C dhe ndoshta ka strukturën e klorurit të klorit СlOClO2. Radikali termikisht i qëndrueshëm ClO (gjatësia e lidhjes Cl - O 0,1569 nm, 4,133 C x m, 101,6 kJ/mol) është një produkt i ndërmjetëm i oksidimit të hidrokarbureve me acid perklorik dhe OKSIDE TË KLORIT o., zbërthimi i të gjithë ORINIT KLOR. dhe komponimet e tjera klor-oksigjen, si dhe reagimi i ozonit me klorin atomik në stratosferë.

Literatura: Nikitin I.V., Kimia e përbërjeve të oksigjenit të halogjeneve, M., 1986.

V.Ya.Rosolovsky.

Enciklopedia kimike. Vëllimi 5 >>