Оксид хлора (IV). Формула хлор 4 оксид


Оксид хлора (IV) - это... Что такое Оксид хлора (IV)?

Окси́д хло́ра(IV) (диоксид хлора) ClO2 — газ красновато-жёлтого цвета, с характерным запахом. При температурах ниже 10 °C ClO2 представляет из себя жидкость красно-коричневого цвета. Малоустойчив, взрывается на свету, при контактах с окислителями и при нагревании. Хорошо растворим в воде. Теплота испарения диоксида хлора 6.3 ± 0.1 ккал/моль, критическая температура 192°C, критическое давление 85 атм. Плотность ClO2 уменьшается от 1.973 г/см3 при –60°C до 1.653 г/см3 при 5°C. Диоксид хлора растворим в воде, уксусной и серной кислотах, в четыреххлористом углероде, ацетонитриле, а также в ряде других органических растворителей. Растворимость диоксида хлора возрастает с ростом полярности растворителя. Потенциал ионизации диоксида хлора равен 10.33 ± 0.02 эВ, сродство к электрону 2.378 ± 0.006 эВ. Потенциал окисления-восстановления в водном растворе – E(ClO2/ClO2–) = 0.94 В

Оксид хлора (IV) имеет нечетное количество электронов (33) и является стабильным радикалом, не проявляющим при нормальных условиях тенденции к димеризации. В газовой фазе ЭПР спектр ClO2 не наблюдается, что объясняется большим числом вращательных уровней его молекулы. ЭПР-спектр раствора оксида хлора (IV) представляет собой широкий синглет, но при некоторых условиях (например, низких температурах) спектральная линия усложняется, превращаясь в широкий квартет вследствие сверхтонкого расщепления на ядрах хлора 35Cl и 37Cl, для которых константы сверхтонкой структуры равны 1.70 ± 0.03 и 1.37 ± 0.03 мT соответственно

Получение

В лаборатории получают по реакции:

2KClO3 + h3C2O4 → K2CO3 + 2ClO2↑ + CO2↑ + h3O.

Из-за взрывоопасности диоксид хлора невозможно хранить в виде жидкости. Однако адсрбирование на поверхности силикагеля позволяет хранить диоксид хлора при пониженной температуре достаточно долго, а также избавиться от примесей хлора, силикагелем не поглощающегося.

Промышленный метод получения ClO2 основан на реакции:

2NaClO3 + SO2 + h3SO4 → 2NaHSO4 + 2ClO2↑.

Свойства

Кислотный оксид. При растворении в воде образуются хлористая и хлорноватая кислоты (реакция диспропорционирования). Разбавленные растворы устойчивы в темноте, на свету медленно разлагаются:

2ClO2 + h3O → HClO2 + HClO3.

Образующаяся хлористая кислота очень неустойчива и разлагается:

5HClO2 → 3HClO3 + Cl2↑ + h3O.

ClO2 реагирует со многими с органическими соединенями и выступает окислителем средней силы. Большинство реакций с участием ClO2 протекают по механизму одноэлектронного окисления с образованием органических катион-радикалов и хлорит-иона на первой стадии реакции, но возможно протекание и других реакций, в частности, отрыва атома водорода.

Применение

Используется в основном для отбеливания и стерилизации различных материалов, например, целлюлозы, бумаги, муки и т. п.

Физиологическое действие

Высоко токсичен и опасен для окружающей среды.

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Оксид хлора(IV) - это... Что такое Оксид хлора(IV)?

Диоксид хлора ClO2.

Физические свойства диоксида хлора

ClO2 — газ красновато-жёлтого цвета, с характерным запахом. При температурах ниже 10 °C ClO2 представляет собой жидкость красно-коричневого цвета. Малоустойчив, взрывается на свету, при контактах с окислителями и при нагревании. Хорошо растворим в воде. Теплота испарения диоксида хлора 6,3 ± 0,1 ккал/моль, критическая температура 192 °C, критическое давление 85 атм. Плотность ClO2 уменьшается от 1,973 г/см³ при −60 °C до 1,653 г/см³ при 5 °C. Диоксид хлора растворим в воде, уксусной и серной кислотах, в четырёххлористом углероде, ацетонитриле, а также в ряде других органических растворителей. Растворимость диоксида хлора возрастает с ростом полярности растворителя. Потенциал ионизации диоксида хлора равен 10,33 ± 0,02 эВ, сродство к электрону 2,378 ± 0,006 эВ. Потенциал окисления-восстановления в водном растворе — E(ClO2/ClO2−) = 0,94 В.

Оксид хлора(IV) имеет нечётное количество электронов (33) и является стабильным радикалом, не проявляющим при нормальных условиях тенденции к димеризации. В газовой фазе ЭПР спектр ClO2 не наблюдается, что объясняется большим числом вращательных уровней его молекулы. ЭПР-спектр раствора оксида хлора(IV) представляет собой широкий синглет, но при некоторых условиях (например, низких температурах) спектральная линия усложняется, превращаясь в широкий квартет вследствие сверхтонкого расщепления на ядрах хлора 35Cl и 37Cl, для которых константы сверхтонкой структуры равны 1,70 ± 0,03 и 1,37 ± 0,03 мT соответственно.

Получение

В лаборатории получают по реакции:

2KClO3 + h3C2O4 → K2CO3 + 2ClO2↑ + CO2↑ + h3O.

Из-за взрывоопасности диоксид хлора невозможно хранить в виде жидкости. Однако адсорбирование на поверхности силикагеля позволяет хранить диоксид хлора при пониженной температуре достаточно долго, а также избавиться от примесей хлора, силикагелем не поглощающегося.

Промышленный метод получения ClO2 основан на реакции:

2NaClO3 + SO2 + h3SO4 → 2NaHSO4 + 2ClO2↑.

Свойства

Спектр диоксида хлора в видимой и ультрафиолетовой области

Кислотный оксид. При растворении в воде образуются хлористая и хлорноватая кислоты (реакция диспропорционирования). Разбавленные растворы устойчивы в темноте, на свету медленно разлагаются:

2ClO2 + h3O → HClO2 + HClO3.

Образующаяся хлористая кислота очень неустойчива и разлагается:

5HClO2 → 3HClO3 + Cl2↑ + h3O.

ClO2 реагирует со многими с органическими соединенями и выступает окислителем средней силы. Большинство реакций с участием ClO2 протекают по механизму одноэлектронного окисления с образованием органических катион-радикалов и хлорит-иона на первой стадии реакции, но возможно протекание и других реакций, в частности, отрыва атома водорода.

Применение

Используется в основном для отбеливания например, целлюлозы, бумаги, муки и т. п., дезинфекции и стерилизации различных материалов.

Физиологическое действие

dic.academic.ru

Оксид хлора

Оксидами или окислами называют соединения различных элементов с кислородом. Почти все элементы образуют такие соединения. Хлор, как и другие галогены, характеризуется в таких соединениях положительной степенью окисления. Все оксиды хлора являются чрезвычайно неустойчивыми веществами, что характерно для окислов всех галогенов. Известно четыре вещества, в молекулах которых содержатся хлор и кислород.

  1. Газообразное соединение от желтого до красноватого цвета с характерным запахом (напоминает запах газа Cl2) — оксид хлора (I). Формула химическая Cl2O. Температура плавления минус 116 °C, температура кипения плюс 2 °C. При нормальных условиях его плотность равняется 3,22 кг/м³.
  2. Желтый или желто-оранжевый газ с характерным запахом — оксид хлора (IV). Формула химическая ClO2. Температура плавления минус 59 °C, температура кипения плюс 11 °C.
  3. Красно-коричневая жидкость — оксид хлора (VI). Формула химическая Cl2O6. Температура плавления плюс 3,5 °C, температура кипения плюс 203 °C.
  4. Бесцветная маслянистая жидкость — оксид хлора (VII). Формула химическая Cl2O7. Температура плавления минус 91,5 °C, температура кипения плюс 80 °C.

Оксид хлора со степенью окисления +1 является ангидридом слабой одноосновной хлорноватистой кислоты (HClO). Получают его по методу Пелуза взаимодействием оксида ртути с газообразным хлором по одному из уравнений реакций: 2Cl2 + 2HgO → Cl2O + Hg2OCl2 или 2Cl2 + HgO → Cl2O + HgCl2. Условия протекания этих реакций разные. Оксид хлора (I) конденсируют при температуре минус 60 оС, потому что при более высокой температуре он разлагается, взрываясь, и в концентрированном виде является взрывоопасным. Водный раствор Cl2O получают при хлорировании в воде карбонатов щелочноземельных или щелочных металлов. Оксид хорошо растворяется в воде, при этом образуется хлорноватистая кислота: Cl2O + h3O ↔ 2HClO. Кроме того, он также растворяется в углероде четыреххлористом.

Оксид хлора со степенью окисления +4 иначе называется диоксид. Это вещество растворяется в воде, серной и уксусной кислотах, ацетонитриле, углероде четыреххлористом, а также в других органических растворителях, с увеличением полярности которых растворимость его возрастает. В лабораторных условиях его получают взаимодействием хлората калия со щавелевой кислотой: 2KClO3 + h3C2O4 → K2CO3 + 2ClO2 + CO2 + h3O. Так как оксид хлора (IV) является взрывоопасным веществом, то его в растворе хранить нельзя. Для этих целей используется силикагель, на поверхности которого в адсорбированном виде ClO2 может храниться долго, одновременно удается избавиться от загрязняющих его примесей хлора, так как он силикагелем не поглощается. В промышленных условиях ClO2 получают восстановлением диоксидом серы, в присутствии серной кислоты, хлората натрия: 2NaClO3 + SO2 + h3SO4 → 2NaHSO4 + 2ClO2. Применяется в качестве отбеливателя, например, бумаги или целлюлозы и прочее, а также для стерилизации и дезинфекции различных материалов.

Оксид хлора со степенью окисления +6, при плавлении распадается по уравнению реакции: Cl2O6 → 2ClO3. Получают оксид хлора (VI) окисляя озоном диоксид: 2O3 + 2ClO2 → 2O2 + Cl2O6. Этот окисел способен взаимодействовать растворами щелочей и с водой. При этом протекают реакции диспропорционирования. Например, при взаимодействии с гидроокисью калия: 2KOH + Cl2O6 → KClO3 + KClO4 + h3O, в результате получаются хлорат и перхлорат калия.

Высший оксид хлора называют еще хлорный ангидрид или дихлорогептаоксид является сильным окислителем. Он способен от удара или при нагревании взрываться. Однако это вещество более устойчиво, чем окислы со степенью окисления +1 и +4. Распад его до хлора и кислорода ускоряется из-за присутствия низших окислов и с повышением температуры от 60 до 70 оС. Оксид хлора (VII) способен медленно растворяться в холодной воде, в результате реакции образуется хлорная кислота: h3O + Cl2O7 → 2HClO4. Получают дихлорогептаоксид, осторожно нагревая хлорную кислоту с фосфорным ангидридом: P4O10 + 2HClO4 → Cl2O7 + h3P4O11. Также Cl2O7 можно получить, используя вместо фосфорного ангидрида олеум.

Раздел неорганической химии, который изучает оксиды галогенов, включая оксиды хлора, в последние годы стал развиваться активно, так как эти соединения являются энергоемкими. Они способны в камерах сгорания реактивных двигателей отдавать энергию мгновенно, а в химических источниках тока скорость ее отдачи может регулироваться. Другая причина интереса — это возможность синтеза новых групп неорганических соединений, например, оксид хлора (VII) является родоначальником перхлоратов.

fb.ru

Диоксид хлора — WiKi

У этого термина существуют и другие значения, см. Оксид хлора.

Диоксид хлора — неорганическое химическое соединение хлора и кислорода, формула: ClO2.

Физические свойства диоксида хлора

В нормальных условиях ClO2 — ядовитый газ красновато-жёлтого цвета, с характерным запахом. При температурах ниже 10 °C ClO2 представляет собой жидкость красно-коричневого цвета. Малоустойчив, взрывается на свету, при контактах с восстановителями и при нагревании. Хорошо растворим в воде. Теплота испарения диоксида хлора 6,3 ± 0,1 ккал/моль, критическая температура 192 °C, критическое давление 85 атм. Плотность ClO2 уменьшается от 1,973 г/см³ при −60 °C до 1,653 г/см³ при 5 °C. Диоксид хлора растворим в воде, уксусной и серной кислотах, в четырёххлористом углероде, ацетонитриле, а также в ряде других органических растворителей. Растворимость диоксида хлора возрастает с ростом полярности растворителя. Потенциал ионизации диоксида хлора равен 10,33 ± 0,02 эВ, сродство к электрону 2,378 ± 0,006 эВ. Потенциал окисления-восстановления в водном растворе — E(ClO2/ClO2−) = 0,94 В.

Оксид хлора(IV) имеет нечётное количество электронов (33) и является стабильным радикалом, не проявляющим при нормальных условиях тенденции к димеризации. В газовой фазе ЭПР спектр ClO2 не наблюдается, что объясняется большим числом вращательных уровней его молекулы. ЭПР-спектр раствора оксида хлора(IV) представляет собой широкий синглет, но при некоторых условиях (например, низких температурах) спектральная линия усложняется, превращаясь в широкий квартет вследствие сверхтонкого расщепления на ядрах хлора 35Cl и 37Cl, для которых константы сверхтонкой структуры равны 1,70 ± 0,03 и 1,37 ± 0,03 мT соответственно.

Получение

В лаборатории диоксид хлора получают по реакции хлората калия с щавелевой кислотой:

2KClO3+h3C2O4+h3SO4→K2SO4+2ClO2↑+2CO2↑+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2KClO_{3}+H_{2}C_{2}O_{4}+H_{2}SO_{4}\rightarrow K_{2}SO_{4}+2ClO_{2}\uparrow +2CO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}} 

Из-за взрывоопасности диоксид хлора невозможно хранить в виде жидкости. Однако адсорбирование на поверхности силикагеля позволяет хранить диоксид хлора при пониженной температуре достаточно долго, а также избавиться от примесей хлора, силикагелем не поглощающегося.

Промышленный метод получения ClO2 основан на реакции восстановления хлората натрия диоксидом серы:

2NaClO3+SO2+h3SO4→2NaHSO4+2ClO2↑{\displaystyle {\mathsf {2NaClO_{3}+SO_{2}+H_{2}SO_{4}\rightarrow 2NaHSO_{4}+2ClO_{2}\uparrow }}} 

Свойства

  Спектр диоксида хлора в видимой и ультрафиолетовой области

Кислотный оксид. При растворении в воде образуются хлористая и хлорноватая кислоты (реакция диспропорционирования). Разбавленные растворы устойчивы в темноте, на свету медленно разлагаются:

2ClO2+h3O→HClO2+HClO3{\displaystyle {\mathsf {2ClO_{2}+H_{2}O\rightarrow HClO_{2}+HClO_{3}}}} 

Образующаяся хлористая кислота очень неустойчива и разлагается:

5HClO2→3HClO3+Cl2+h3O{\displaystyle {\mathsf {5HClO_{2}\rightarrow 3HClO_{3}+Cl_{2}+H_{2}O}}} 

ClO2 реагирует со многими органическими соединениями и выступает окислителем средней силы. Большинство реакций с участием ClO2 протекают по механизму одноэлектронного окисления с образованием органических катион-радикалов и хлорит-иона на первой стадии реакции, но возможно протекание и других реакций, в частности, реакции отрыва атома водорода.

Применение

Физиологическое действие

Диоксид хлора ядовит. Сильный окислитель. Вызывает раздражение слизистых оболочек и кашель. ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м3, ЛД50 = 140 мг/кг (крысы, перорально).

Хлор (Cl2) и диоксид хлора (ClO2) - это сильные окислители, содержащие в себе атомы – приемники электронов. В окислительно-восстановительных реакциях хлор способен принять два электрона, когда диоксид хлора – пять. В диоксиде хлора электроны принимают атомы кислорода, у хлора, соответственно, только атомы хлора. Именно эти особенности заметно различают свойства данных веществ. Реакция между хлором и органическими веществами приводит к тому, что к последним присоединяется атом хлора. А это приводит к образованию токсичных хлорорганических соединений. Диоксид хлора отдает органическим веществам в ходе реакции атомы кислорода. В результате продуктами реакции становятся безвредные карбоновые кислоты, преобразованные из токсичных органических соединений. Хлор и вещества на его основе в результате дезинфекции выделяют «свободный хлор», который является биоцидным компонентом. В ходе реакции дезинфекции вещества на основе чистого хлора образуют побочные продукты, в состав которых входят эстрогенные и канцерогенные соединения, несущие опасность для здоровья человека в больших количествах. Как уже говорилось выше, диоксид хлора Dioxidechlorine (ClO2) является наиболее безопасным соединением.

Примечания

Литература

ru-wiki.org

Формула оксида хлора в химии

Определение и формула оксида хлора

Химическая формула – , где может изменяться от 1 до 2, а — от 1 до 7.

Молярная масса:

г/моль

г/моль

г/моль

г/моль

г/моль

Физические свойства:

– это газ буровато-жёлтого цвета с запахом, который похож на запах хлора, при конденсируется в золотисто-красную жидкость, при отвердевает, растворимость в воде равна 143 г/100 мл, плотность при нормальных условиях 3,22 г/л.

– это газ красновато-жёлтого цвета со специфическим запахом, при конденсируется в красно-коричневую жидкость, при отвердевает, растворим в воде, плотность жидкости 1,653 г/см при .

– это жидкость ярко-красного цвета, при отвердевает в оранжевые кристаллы, при кипит.

– это маслянистая жидкость не имеющая цвета, при отвердевает, при кипит, при разлагается.

Химические свойства оксида хлора

Оксиды хлора являются окислителями, поэтому реагируют с восстановителями, некоторые могут диспропорционировать и разлагаться, при растворении в воде и щелочах образуют соответствующие кислоты и соли, так как являются кислотными оксидами.

Получение

Получение

Промышленный способ получения :

   

В лаборатории получают по методу Пелуза:

   

Получение

Промышленный способ получения :

   

Лабораторный способ получения :

   

Получение

Общий способ получения :

   

Получение

Общий способ получения :

   

Применение

Оксиды хлора применяются в качестве отбеливателей, получения солей, соответствующих кислот.

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Оксид хлора(I) - это... Что такое Оксид хлора(I)?

У этого термина существуют и другие значения, см. Оксид хлора.

Оксид хлора (I), гемоксид хлора, ангидрид хлорноватистой кислоты — соединение хлора в степени окисления +1 с кислородом.

Получение

Получают взаимодействием газообразного хлора с оксидом ртути (метод Пелуза). Реакция в зависимости от условий может протекать двумя различными путями, но во всех случаях с образованием искомого оксида хлора:

Образующийся Cl2O конденсируют при температуре −60 °C. При более высокой температуре соединение разлагается со взрывом.

Также водный раствор может быть получен хлорированием карбонатов щелочных или щёлочноземельных металлов в воде.

Свойства

В нормальных условиях представляет собой буровато-жёлтый газ с характерным запахом, напоминающим запах хлора. При температурах ниже 2 °C — жидкость золотисто-красного цвета. Ядовит: поражает дыхательные пути. Самопроизвольно медленно разлагается:

При больших концентрациях взрывоопасен. Плотность при нормальных условиях 3,22 кг/м³. Растворяется в четырёххлористом углероде. Хорошо растворим в воде с образованием слабой хлорноватистой кислоты:

Применение

В промышленных масштабах широко используется для производства гипохлоритов. Используется как отбеливатель. Производное гидролиза —хлорноватистая кислота — входит в состав жавелевой воды.

См. также

Оксид хлора(IV), Оксид хлора(VII) — оксиды элемента в другой степени окисления.

Литература

dic.academic.ru

Оксид хлора(VI) - это... Что такое Оксид хлора(VI)?

У этого термина существуют и другие значения, см. Оксид хлора.

Оксид хлора(VI) - бинарное соединения хлора и кислорода с формулой Cl2O6. Представляет собой ярко-красную жидкость. В твёрдом состоянии является кристаллическим веществом оранжевого цвета. Молекулы жидкого оксида хлора(VI) имеют строение , кристаллического - .

Получение

Оксид хлора(VI) получают окислением диоксида хлора озоном:

Свойства

Оксид хлора(VI) является нестойким веществом и начинает разлагаться уже при температурах 0-10 °C

При температурах выше 20 °C в продуктах распада появляется хлор.

С водой реагирует бурно - со вспышкой, при этом продуктами реакции являются хлорноватая и хлорная кислоты:

Взаимодействует с водой и щелочами в растворе, при этом проходит реакция диспропорционирования:

Проявляет сильные окислительные свойства:

С AlCl3 образует ClO2[Al(ClO4)4, с FeCl3 - ClO2[Fe2(ClO4)7].

Литература

dis.academic.ru