Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C 4 H 4 O

Химический состав Хлорной кислоты

Молекулярная масса: 100,457

Хлорная кислота HClO 4 - одноосновная кислота, одна из самых сильных (в водном растворе, pK = ~ -10), безводная - исключительно сильный окислитель, так как содержит хлор в высшей степени окисления +7.

Свойства

Физические свойства

Бесцветная летучая жидкость, сильно дымящая на воздухе, в парах мономерна. Безводная хлорная кислота очень реакционноспособна и неустойчива. Жидкая HClO 4 частично димеризована, для неё характерна равновесная автодегидратация: 3HClO 4 ↔ H 3 O + + ClO 4 - + Cl 2 O 7

Химические свойства

Взрывоопасна. Хлорную кислоту и её соли (перхлораты) применяют как окислители. Хлорная кислота, как одна из самых сильных , растворяет золото и платиновые металлы, а в реакции с серебром образует хлорноватую кислоту:
3HClO 4 + 2Ag = 2AgClO 4 + HClO 3 + H 2 O
Неметаллы и активные металлы восстанавливают хлорную кислоту до хлороводорода
8As + 5HClO 4 + 12H 2 O = 8H 3 AsO 4 + 5HCl (данная реакция используется в металлургии для очистки руд)
Перхлорат йода в лаборатории получают при обработке раствора йода в безводной хлорной кислоте озоном:
I 2 + 6HClO 4 + O 3 = 2I(ClO 4) 3 + 3H 2 O
Являясь крайне сильной неустойчивой , хлорная кислота разлагается:
4HClO 4 = 4ClO 2 + 3O 2 + 2H 2 O
Хлорная кислота хорошо растворима во фтор- и хлорорганических растворителях, таких, как CF 3 COOH, CHCl 3 , CH 2 Cl 2 и др. Смешивание с растворителями, проявляющими восстановительные свойства, может привести к воспламенению и взрыву. С водой хлорная кислота смешивается в любых соотношениях и образует ряд гидратов HClO 4 ×nH 2 O (где n = 0,25…4). Моногидрат HClO 4 H 2 O имеет температуру плавления +50 о С. Концентрированные растворы хлорной кислоты, в отличие от безводной кислоты, обладают маслянистой консистенцией. Водные растворы хлорной кислоты устойчивы, имеют низкую окислительную способность. Хлорная кислота с водой образует азеотропную смесь, кипящую при 203 °C и содержащую 72 % хлорной кислоты. Растворы хлорной кислоты в хлорсодержащих углеводородах являются сверхкислотами (суперкислотами). Хлорная кислота является одной из сильнейших неорганических кислот, в её среде даже кислотные соединения ведут себя как основания, присоединяя протон и образуя катионы ацилперхлоратов: P(OH) 4 + ClO 4 - , NO 2 + ClO 4 - .
При слабом нагревании при пониженном давлении смеси хлорной кислоты с фосфорным ангидридом, отгоняется бесцветная маслянистая жидкость - хлорный ангидрид:
2HClO 4 + P 4 O 10 → Cl 2 O 7 + H 2 P 4 O 11
хлорной кислоты называются перхлоратами.

Получение

• Водные растворы хлорной кислоты получают электрохимическим окислением соляной кислоты или хлора, растворённых в концентрированной хлорной кислоте, а также обменным разложением перхлоратов натрия или калия сильными неорганическими кислотами.
• Безводная хлорная кислота образуется при взаимодействии перхлоратов натрия или калия с концентрированной серной кислотой, а также водных растворов хлорной кислоты с олеумом: KClO 4 + H 2 SO 4 → KHSO 4 + HClO 4

Применение

• Концентрированные водные растворы хлорной кислоты широко используются в аналитической химии, а также для получения перхлоратов.
• Хлорная кислота применяется при разложении сложных руд, при анализе минералов, а также в качестве катализатора.
• Соли хлорной кислоты: перхлорат калия малорастворим в воде , применяется в производстве взрывчатых веществ, перхлорат магния (ангидрон) - осушитель.

Безводную хлорную кислоту нельзя длительно хранить и перевозить, так как при хранении в обычных условиях она медленно разлагается, окрашивается оксидами хлора, образующимися при её разложении, и может самопроизвольно взрываться. Зато её водные растворы вполне устойчивы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Хлорная кислота представляет собой бесцветную гигроскопичную легкоподвижную жидкость (строение молекулы показано на рис. 1), которая разлагается при умеренном нагревании или при стоянии.

Очень чувствительная к примесям. Неограниченно смешивается с водой. Сильная кислота. Концентрированные растворы маслообразны. Перегоняется в вакууме (72%-ный раствор, температура кипения 111 o С). Проявляет свойства слабого окислителя в разбавленном и сильного окислителя в концентрированном растворе при нагревании.

Рис. 1. Строение молекулы хлорной кислоты.

Таблица 1. Физические свойства хлорной кислоты.

Получение хлорной кислоты

Свободная хлорная кислота может быть получена при действии серной кислоты на перхлорат калия:

KClO 4 + H 2 SO 4 = HClO 4 + KHSO 4 .

Химические свойства хлорной кислоты

Хлорная кислота в водном растворе диссоциирует на ионы:

HClO 4 ↔ H + + ClO 4 — .

Если нагревать хлорную кислоту с оксидом фосфора (V), отнимающим от неё воду, то образуется оксид хлора (VII), или хлорный ангидрид Cl 2 O 7:

2HClO 4 + P 2 O 5 = 2HPO 3 + Cl 2 O 7 .

Хлорная кислота растворяет серебро, золото и металлы платиновой группы:

В реакциях нейтрализации со щелочами хлорная кислота образует соли - перхлораты:

HClO 4 + NaOH dilute = NaClO 4 + H 2 O;

HClO 4 (dilute, cold) + KOH = KClO 4 + H 2 O.

Применение хлорной кислоты

Хлорная кислота нашла ограниченное применение в химическом анализе, в частности в аналитической химии при получении перхлоратов.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Какая масса перхлората серебра образуется при растворении чистого металла в растворе хлорной кислоты (230 г 15%-ный)?
Решение	Запишем уравнение реакции взаимодействия хлорной кислоты с серебром, в результате которого происходит образование перхлората серебра: 3HClO 4 + 2Ag = 2AgClO 4 + HClO 3 + H 2 O. Найдем массу хлорной кислоты в растворе: ω = m solute / m solution × 100%; m solute = ω / 100% × m solution ; m solute (HClO 4) = ω (HClO 4) / 100% × m solution ; m solute (HClO 4) = 15 / 100% × 230 = 34,5 г. Рассчитаем количество моль хлорной кислоты (молярная масса равна 100,5 г/моль): n(HClO 4) = m (HClO 4) / M (HClO 4); n (HClO 4) = 34,5 / 100,5 = 0,34 моль. Согласно уравнению реакции n (HClO 4) : n (AgClO 4) = 3: 2. Значит, n(AgClO 4) = 2/3 × n(HClO 4) = 2/3 × 0,34 = 0,23моль. Тогда масса образовавшегося перхлората серебра будет равна (молярная масса - 207 г/моль): m (AgClO 4) = n (AgClO 4)× M (AgClO 4); m (AgClO 4) = 0,23× 207 = 47,61г.
Ответ	Масса перхлората серебра равна 47,61 г.

100.46 г/моль Плотность 1.76 г/см³ Термические свойства Т. плав. −102 °C Т. кип. 203 °C Энтальпия образования -40,4 кДж/моль Химические свойства pK a -10 Растворимость в воде смешивается Классификация Рег. номер CAS 7601-90-3 SMILES Безопасность NFPA 704 Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного.

Хлорная кислота $\{\{HClO\}\_4\}$ - одноосновная кислота, одна из самых сильных (в водном растворе, pK = ~ -10), безводная - исключительно сильный окислитель , так как содержит хлор в высшей степени окисления +7.

Свойства

Физические свойства

Бесцветная летучая жидкость, сильно дымящая на воздухе, в парах мономерна. Безводная хлорная кислота очень реакционноспособна и неустойчива. Жидкая HClO 4 частично димеризована, для неё характерна равновесная автодегидратация:

$\backslash mathsf\{3HClO\_4\; \backslash rightleftarrows\; H\_3O^+\; +\; ClO\_4^-\; +\; Cl\_2O\_7\}$

Химические свойства

Взрывоопасна . Хлорную кислоту и её соли (перхлораты) применяют как окислители. Хлорная кислота, как одна из самых сильных кислот, растворяет золото и платиновые металлы, а в реакции с серебром образует хлорноватую кислоту :

$\backslash mathsf\{3HClO\_4+2Ag=2AgClO\_4+HClO\_3+H\_2O\}$

$\backslash mathsf\{8As+5HClO\_4+12H\_2O=8H\_3AsO\_4+5HCl\}$ (данная реакция используется в металлургии для очистки руд)

Перхлорат йода в лаборатории получают при обработке раствора йода в безводной хлорной кислоте озоном :

$\backslash mathsf\{I\_2+6HClO\_4+O\_3=2I(ClO\_4)\_3+3H\_2O\}$

Являясь крайне сильной неустойчивой кислотой, хлорная кислота разлагается:

$\backslash mathsf\{4HClO\_4=4ClO\_2+3O\_2+2H\_2O\}$

Хлорная кислота хорошо растворима во фтор- и хлорорганических растворителях, таких, как $\{\backslash mbox\{CF\}\_3\}$$COOH$, $\{\backslash mbox\{CHCl\}\_3\}$, $\{\backslash mbox\{CH\}\_2\backslash mbox\{Cl\}\_2\}$ и др. Смешивание с растворителями, проявляющими восстановительные свойства, может привести к воспламенению и взрыву. С водой хлорная кислота смешивается в любых соотношениях и образует ряд гидратов $\{\backslash mbox\{HClO\}\_4\backslash mbox\{\times nH\}\_2\}$$O$ (где n = 0,25…4). Моногидрат $\{\backslash mbox\{HClO\}\_4\backslash mbox\{\; H\}\_2\}$$O$ имеет температуру плавления +50 о С. Концентрированные растворы хлорной кислоты, в отличие от безводной кислоты, обладают маслянистой консистенцией. Водные растворы хлорной кислоты устойчивы, имеют низкую окислительную способность. Хлорная кислота с водой образует азеотропную смесь , кипящую при 203 °C и содержащую 72 % хлорной кислоты. Растворы хлорной кислоты в хлорсодержащих углеводородах являются сверхкислотами (суперкислотами) . Хлорная кислота является одной из сильнейших неорганических кислот, в её среде даже кислотные соединения ведут себя как основания, присоединяя протон и образуя катионы ацилперхлоратов: $\{\backslash mbox\{P(OH)\}\_4\}$ + $\{\backslash mbox\{ClO\}\_4\}$ − , $\{\backslash mbox\{NO\}\_2\}$ + $\{\backslash mbox\{ClO\}\_4\}$ − .

При слабом нагревании при пониженном давлении смеси хлорной кислоты с фосфорным ангидридом , отгоняется бесцветная маслянистая жидкость - хлорный ангидрид :

$\backslash mathsf\{2HClO\_4\; +\; P\_4O\_\{10\}\; \backslash rightarrow\; Cl\_2O\_7\; +\; H\_2P\_4O\_\{11\}\}$

Соли хлорной кислоты называются перхлоратами.

Получение

• Водные растворы хлорной кислоты получают электрохимическим окислением соляной кислоты или хлора, растворённых в концентрированной хлорной кислоте, а также обменным разложением перхлоратов натрия или калия сильными неорганическими кислотами.
• Безводная хлорная кислота образуется при взаимодействии перхлоратов натрия или калия с концентрированной серной кислотой, а также водных растворов хлорной кислоты с олеумом :

$\backslash mathsf\{KClO\_4\; +\; H\_2SO\_4\; \backslash rightarrow\; KHSO\_4\; +\; HClO\_4\}$

Применение

• Концентрированные водные растворы хлорной кислоты широко используются в аналитической химии, а также для получения перхлоратов.
• Хлорная кислота применяется при разложении сложных руд, при анализе минералов, а также в качестве катализатора.
• Соли хлорной кислоты: перхлорат калия малорастворим в воде, применяется в производстве взрывчатых веществ, перхлорат магния (ангидрон) - осушитель .

Безводную хлорную кислоту нельзя длительно хранить и перевозить, так как при хранении в обычных условиях она медленно разлагается, окрашивается оксидами хлора, образующимися при её разложении, и может самопроизвольно взрываться. Зато её водные растворы вполне устойчивы.

Напишите отзыв о статье "Хлорная кислота"

Литература

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. - М ., 2001.
• Реми Г. Курс неорганической химии. - М .: Иностранная литература, 1963.

Отрывок, характеризующий Хлорная кислота

– Я знаю, что никто помочь не может, коли натура не поможет, – говорил князь Андрей, видимо смущенный. – Я согласен, что и из миллиона случаев один бывает несчастный, но это ее и моя фантазия. Ей наговорили, она во сне видела, и она боится.
– Гм… гм… – проговорил про себя старый князь, продолжая дописывать. – Сделаю.
Он расчеркнул подпись, вдруг быстро повернулся к сыну и засмеялся.
– Плохо дело, а?
– Что плохо, батюшка?
– Жена! – коротко и значительно сказал старый князь.
– Я не понимаю, – сказал князь Андрей.
– Да нечего делать, дружок, – сказал князь, – они все такие, не разженишься. Ты не бойся; никому не скажу; а ты сам знаешь.
Он схватил его за руку своею костлявою маленькою кистью, потряс ее, взглянул прямо в лицо сына своими быстрыми глазами, которые, как казалось, насквозь видели человека, и опять засмеялся своим холодным смехом.
Сын вздохнул, признаваясь этим вздохом в том, что отец понял его. Старик, продолжая складывать и печатать письма, с своею привычною быстротой, схватывал и бросал сургуч, печать и бумагу.
– Что делать? Красива! Я всё сделаю. Ты будь покоен, – говорил он отрывисто во время печатания.
Андрей молчал: ему и приятно и неприятно было, что отец понял его. Старик встал и подал письмо сыну.
– Слушай, – сказал он, – о жене не заботься: что возможно сделать, то будет сделано. Теперь слушай: письмо Михайлу Иларионовичу отдай. Я пишу, чтоб он тебя в хорошие места употреблял и долго адъютантом не держал: скверная должность! Скажи ты ему, что я его помню и люблю. Да напиши, как он тебя примет. Коли хорош будет, служи. Николая Андреича Болконского сын из милости служить ни у кого не будет. Ну, теперь поди сюда.
Он говорил такою скороговоркой, что не доканчивал половины слов, но сын привык понимать его. Он подвел сына к бюро, откинул крышку, выдвинул ящик и вынул исписанную его крупным, длинным и сжатым почерком тетрадь.
– Должно быть, мне прежде тебя умереть. Знай, тут мои записки, их государю передать после моей смерти. Теперь здесь – вот ломбардный билет и письмо: это премия тому, кто напишет историю суворовских войн. Переслать в академию. Здесь мои ремарки, после меня читай для себя, найдешь пользу.
Андрей не сказал отцу, что, верно, он проживет еще долго. Он понимал, что этого говорить не нужно.
– Всё исполню, батюшка, – сказал он.
– Ну, теперь прощай! – Он дал поцеловать сыну свою руку и обнял его. – Помни одно, князь Андрей: коли тебя убьют, мне старику больно будет… – Он неожиданно замолчал и вдруг крикливым голосом продолжал: – а коли узнаю, что ты повел себя не как сын Николая Болконского, мне будет… стыдно! – взвизгнул он.
– Этого вы могли бы не говорить мне, батюшка, – улыбаясь, сказал сын.
Старик замолчал.
– Еще я хотел просить вас, – продолжал князь Андрей, – ежели меня убьют и ежели у меня будет сын, не отпускайте его от себя, как я вам вчера говорил, чтоб он вырос у вас… пожалуйста.
– Жене не отдавать? – сказал старик и засмеялся.
Они молча стояли друг против друга. Быстрые глаза старика прямо были устремлены в глаза сына. Что то дрогнуло в нижней части лица старого князя.
– Простились… ступай! – вдруг сказал он. – Ступай! – закричал он сердитым и громким голосом, отворяя дверь кабинета.
– Что такое, что? – спрашивали княгиня и княжна, увидев князя Андрея и на минуту высунувшуюся фигуру кричавшего сердитым голосом старика в белом халате, без парика и в стариковских очках.
Князь Андрей вздохнул и ничего не ответил.
– Ну, – сказал он, обратившись к жене.
И это «ну» звучало холодною насмешкой, как будто он говорил: «теперь проделывайте вы ваши штуки».
– Andre, deja! [Андрей, уже!] – сказала маленькая княгиня, бледнея и со страхом глядя на мужа.
Он обнял ее. Она вскрикнула и без чувств упала на его плечо.
Он осторожно отвел плечо, на котором она лежала, заглянул в ее лицо и бережно посадил ее на кресло.
– Adieu, Marieie, [Прощай, Маша,] – сказал он тихо сестре, поцеловался с нею рука в руку и скорыми шагами вышел из комнаты.
Княгиня лежала в кресле, m lle Бурьен терла ей виски. Княжна Марья, поддерживая невестку, с заплаканными прекрасными глазами, всё еще смотрела в дверь, в которую вышел князь Андрей, и крестила его. Из кабинета слышны были, как выстрелы, часто повторяемые сердитые звуки стариковского сморкания. Только что князь Андрей вышел, дверь кабинета быстро отворилась и выглянула строгая фигура старика в белом халате.
– Уехал? Ну и хорошо! – сказал он, сердито посмотрев на бесчувственную маленькую княгиню, укоризненно покачал головою и захлопнул дверь.

В октябре 1805 года русские войска занимали села и города эрцгерцогства Австрийского, и еще новые полки приходили из России и, отягощая постоем жителей, располагались у крепости Браунау. В Браунау была главная квартира главнокомандующего Кутузова.

Хлорная кислота (формула HClO4) - это одноосновная безводная кислота. Содержит в себе хлор (Cl) в высшей степени окисления, по этой причине является сильнейшим окислителем. Взрывоопасна.

Свойства хлорной кислоты

1. Это летучая жидкость без цвета, в воздухе сильно дымит, мономерна в парах. Неустойчива и очень реакционна. Для этой кислоты характерна автодегидратация:

3HClO4 = H3O+ (катион) + ClO- (анион) + Cl2O7 (оксид хлора)

2. Данное вещество хорошо растворимо в хлор- и фторорганических растворителях, таких как CH2Cl2 (хлористый метилен), CHCl3 (хлороформ) и другие. Смешивается и с другими растворителями, проявляет восстановительные свойства, при неосторожном обращении может привести к взрыву или воспламенению.

3. Хорошо смешивается с водой (H2O) в любых соотношениях. Образует несколько гидратов. Концентрированные растворы данной кислоты обладают немного маслянистой консистенцией. Растворы водные данной кислоты обладают хорошей устойчивостью и низкой окислительной способностью. С водой рассматриваемое нами вещество образует азеотропную смесь, которая при температуре 203 градуса кипит и содержит 72 процента HClO4.

4. Хлорная кислота (формула HClO4) является одной из Из-за этого в ее среде некоторые кислотные соединения ведут себя подобно основаниям.

5. В условиях пониженного давления при слабом нагревании смеси кислоты хлорной с фосфорным ангидридом образуется маслянистая бесцветная жидкость - ангидрид хлорный:

2HClO4 (кислота хлорная) + P4O10 (ангидрид фосфорный) = Cl2O7 (ангидрид хлорный) + H2P4O11

Способы получения

1. Водные растворы данного вещества можно получить двумя способами. Первый заключается в электрохимическом окислении хлора или соляной кислоты в концентрированной соляной кислоте, а второй - в обменном разложении перхлоратов натрия или калия неорганическими сильными кислотами.

2. Хлорную безводную кислоту можно получить тоже двумя способами. Первый заключается во взаимодействии перхлоратов калия (K) или натрия (Na) с серной кислотой в концентрированной виде, а второй - во взаимодействии олеума с водным раствором хлорной кислоты:

KClO4 (водный раствор хлорной кислоты) + H2SO4 = KHSO4 (калия гидросульфат) + HClO4 (хлорная кислота)

Применение хлорной кислоты

Концентрированные растворы широко используют для получения перхлоратов (соли данной кислоты) и в аналитической химии;

Хлорная кислота используется при разложении руд, в качестве катализатора и при анализе минералов;

Перхлорат калия (формула: KClO4), соль данной кислоты, применяется при создании а магния перхлорат (ангидрон, Mg(ClO4)2) используется в качестве осушителя.

Безопасность при работе

Хлорную безводную кислоту нельзя долго хранить и перевозить, так как при стандартных условиях она быстро разлагается и может впоследствии самопроизвольно взорваться.

Другие неорганические хлорсодержащие кислоты:

1. (формула: HCl) - одноосновная едкая, дымящая на воздухе жидкость. Применяют в гальванопластике (декапирование, травление) и в гидрометаллургии, для очистки металлов при лужении и паянии, для получения хлоридов марганца, цинка, железа и других металлов. В пищевой промышленности данное вещество зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е507.

2. Хлорноватистая кислота (формула: HClO) - одноосновная очень слабая кислота. Может существовать только в растворах. Используется для санитарных целей, а также для отбеливания тканей и целлюлозы.

3. Хлористая кислота (HClO2) - кислота одноосновная средней силы. Неустойчива в свободном виде, в разбавленном водном растворе обычно быстро разлагается. Ангидрид этой кислоты до сих пор неизвестен.

4. Хлорноватая кислота (HClO3) - одноосновная сильная кислота. Не получена в свободном виде, так как распадается в В водных растворах существует при концентрации ниже 30 процентов. Довольно устойчива при низких температурах.

В нашей компании в наличии есть хлорная кислота, купить которую могут все желающие по очень выгодной стоимости. Цена на хлорную кислоту настолько привлекательна, что многие компании, фирмы, купив у нас один раз данный продукт, навсегда становятся нашими постоянными клиентами. Кроме этого, мы гарантируем, что хлорная кислота у нас реализуется высокого качества.

Производство

Безводную хлорную кислоту можно получить путем взаимодействия перхлоратов калия или натрия с крепкой серной кислотой.

Водные растворы этой кислоты можно получить электрохимическим окислением хлора или соляной кислоты, которые растворены в крепкой хлорной кислоте. Кроме этого, водный раствор образуется при обменном разложении перхлоратов калия или натрия сильными неорганическими кислотами.

Внешний вид

Хлорная кислота представляет собой летучую бесцветную жидкость, сильно дымящую в парах мономера, на воздухе.

Применение

Водные растворы хлорной кислоты высокой концентрации активно применяются для получения перхлоратов, а также в аналитической химии. Кроме этого, данный продукт используется при анализе минералов, разложении сложных руд, в качестве катализатора. Соли хлорной кислоты также нашли свое применение. Например, перхлорат магния выступает как осушитель, а перхлорат калия используется при изготовлении взрывчатых веществ.

Транспортировка

Транспортировка хлорной кислоты осуществляется всеми видами транспорта с учетом существующих правил перевозок опасных грузов.

Хранение

Хлорную кислоту необходимо хранить в помещении, изолированном от других кислот. Подобное помещение обязательно должно быть защищено от источников тепла и солнечного света, там нельзя хранить материалы, с которыми хлорная кислота могла бы вступить в реакцию. Емкости необходимо плотно закрывать.

Техника безопасности

При соприкосновении данной кислоты с определенными химическими веществами может произойти взрыв. Помимо этого, хлорная кислота может действовать как окислитель и разрушительно воздействовать при соединении с органическими веществами.

При использовании хлорной кислоты в помещении должна быть обязательно вентиляция. Люди, работающие с данным продуктом, должны иметь индивидуальные средства защиты – специальную одежду, респираторы, средства защиты глаз и лица.

Влияние на организм

В высоких концентрациях хлорная кислота может разрушать ткани тела, а при контакте со слизистыми оболочками и кожей может вызвать химические ожоги. Для того, чтобы этого не произошло, важно соблюдать необходимые меры безопасности.