| |||
 | |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК хлорная (VII) кислота | |||
| Другие названия Хлорная кислота [1] | |||
| Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
| ЧЭБИ | |||
| ЧЭМБЛ | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.028.648  | ||
| Номер ЕС |
| ||
PubChem CID | |||
| Номер RTECS |
| ||
| UNII | |||
| Номер ООН | 1873 г. | ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| |||
| |||
| Характеристики | |||
| HClO 4 | |||
| Молярная масса | 100,46 г / моль | ||
| Появление | бесцветная жидкость | ||
| Запах | без запаха | ||
| Плотность | 1,768 г / см 3 | ||
| Температура плавления | -17 ° C (1 ° F; 256 K) ( азеотроп ) [4] -112 ° C ( безводный ) | ||
| Точка кипения | 203 ° С (397 ° F, 476 К) ( азеотроп ) [2] | ||
| смешивающийся | |||
| Кислотность (p K a ) | -15,2 (± 2,0); [3] ≈ −10 | ||
| Основание конъюгата | Перхлорат | ||
| Опасности | |||
| Паспорт безопасности | ICSC 1006 | ||
| Пиктограммы GHS |  | ||
| Сигнальное слово GHS | Опасность | ||
Положения об опасности GHS | H271 , H290 , H302 , H314 , H373 | ||
Меры предосторожности GHS | P210 , P280 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P310 , P305 + 351 + 338 , P371 , P380 , P375 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  3 0 3 OX | ||
| точка возгорания | Негорючий | ||
| Родственные соединения | |||
Родственные соединения | Соляная кислота Хлорноватистая кислота Хлорная кислота Хлорная кислота | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 проверить ( что есть ?)  | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Хлорная кислота - это минеральная кислота с формулой HClO 4 . Это бесцветное соединение, обычно находящееся в виде водного раствора, является более сильной кислотой, чем серная кислота и азотная кислота . В горячем состоянии это мощный окислитель , но водные растворы с концентрацией примерно до 70% по весу при комнатной температуре, как правило, безопасны, проявляя только сильные кислотные свойства и не проявляя окислительных свойств. Хлорная кислота полезна для получения солей перхлората , особенно перхлората аммония , важного компонента ракетного топлива . Хлорная кислота опасно агрессивна и легко образует потенциально взрывоопасные смеси.
Производство [ править ]
Хлорную кислоту производят по двум направлениям. Традиционный метод основан на высокой растворимости перхлората натрия в воде (209 г / 100 мл воды при комнатной температуре). Обработка таких растворов соляной кислотой дает хлорную кислоту, осаждая твердый хлорид натрия:
- NaClO 4 + HCl → NaCl + HClO 4
Концентрированная кислота может быть очищена перегонкой . Альтернативный путь, который является более прямым и исключает соли, влечет за собой анодное окисление водного раствора хлора на платиновом электроде. [5] [6]
Лабораторные препараты [ править ]
Лечение бария перхлората с серной кислоты преципитатов сульфата бария , оставляя хлорную кислоту. Его также можно приготовить путем смешивания азотной кислоты с перхлоратом аммония и кипячения при добавлении соляной кислоты. Реакция дает закись азота и хлорную кислоту из-за одновременной реакции с участием иона аммония, и ее можно сконцентрировать и значительно очистить, выпарив оставшуюся азотную и соляную кислоты.
Свойства [ править ]
Безводная хлорная кислота - неустойчивая маслянистая жидкость при комнатной температуре. Он образует по крайней мере пять гидратов , некоторые из которых кристаллографически охарактеризованы . Эти твердые вещества состоят из перхлорат- аниона, связанного водородными связями с центрами H 2 O и H 3 O + [7]. Хлорная кислота образует азеотроп с водой, состоящий примерно из 72,5% хлорной кислоты. Эта форма кислоты стабильна неограниченно и коммерчески доступна. Такие растворы гигроскопичны.. Таким образом, если ее оставить открытой для воздуха, концентрированная хлорная кислота растворяется, поглощая воду из воздуха.
Дегидратация хлорной кислоты дает ангидрид дихлорин гептоксид : [8]
- 2 HClO 4 + P 4 O 10 → Cl 2 O 7 + «H 2 P 4 O 11 »
Использует [ редактировать ]
Хлорная кислота в основном производится как прекурсор перхлората аммония , который используется в ракетном топливе. Развитие ракетной техники привело к увеличению производства хлорной кислоты. Ежегодно производится несколько миллионов килограммов. [5] хлорной кислоты является одним из наиболее испытанных материалов для травления из жидкокристаллических дисплеев и критических применений электроники, а также добычи руды и имеет уникальные свойства в аналитической химии. [9] Кроме того, это полезный компонент при травлении хрома [10]
Как кислота [ править ]
Хлорная кислота, суперкислота , является одной из самых сильных кислот Бренстеда – Лоури . То, что его p K a ниже -9, подтверждается тем фактом, что его моногидрат содержит дискретные ионы гидроксония и может быть выделен в виде стабильного кристаллического твердого вещества, имеющего форму [H 3 O + ] [ ClO-
4]. [11] Самая последняя оценка его водного p K a :-15,2 ± 2,0 . [3] Он обеспечивает высокую кислотность с минимальным вмешательством, поскольку перхлорат является слабонуклеофильным (что объясняет высокую кислотность HClO 4 ). Другие кислоты некоординирующих анионов , такие как фторборная кислота и гексафторфосфорная кислота , подвержены гидролизу, тогда как хлорная кислота - нет. Несмотря на опасности, связанные с взрывоопасностью ее солей, кислота часто является предпочтительной в определенных синтезах. [12] По тем же причинам это полезный элюент в ионообменной хроматографии.
Он также используется для электрополировки или травления алюминия, молибдена и других металлов.
Безопасность [ править ]
Учитывая ее сильные окислительные свойства, хлорная кислота подлежит обширным правилам. [13] Он очень реактивен с металлами (например, алюминием ) и органическими веществами (дерево, пластмассы). Работы, проводимые с хлорной кислотой, следует проводить в вытяжных шкафах с возможностью промывки, чтобы предотвратить накопление окислителей в воздуховодах.
20 февраля 1947 года в Лос-Анджелесе, штат Калифорния , 17 человек погибли и 150 получили ранения, когда взорвалась ванна, состоящая из более чем 1000 литров 75% хлорной кислоты и 25% ангидрида уксусной кислоты . Завод по производству гальванических покрытий О'Коннора, 25 других зданий и 40 автомобилей были разрушены, а 250 близлежащих домов были повреждены. Ванна использовалась для электрополировки алюминиевой мебели. Кроме того, в ванну для перегрева добавляли органические соединения при замене стеллажа на стеллаж, покрытый ацетобутиратом целлюлозы ( пластик Tenit-2 ). Через несколько минут ванна взорвалась. [14] [15]
См. Также [ править ]
- Хлорная кислота
- Окисляющая кислота
Ссылки [ править ]
- ^ Samuel Fomon. Медицина и смежные науки . 1 . п. 148.
- ^ Обработка хлорной кислоты [ постоянная мертвая ссылка ] ameslab.gov
- ^ a b Trummal, A .; Губа, L .; Кальюранд, I .; Коппель, ИА; Leito, I. "Кислотность сильных кислот в воде и диметилсульфоксиде" J. Phys. Chem. . 2016 , 120 , 3663-3669. DOI : 10.1021 / acs.jpca.6b02253 .
- ^ Данные по безопасности для концентрированной хлорной кислоты, ок. 70% msds.chem.ox.ac.uk
- ^ a b Хельмут Фогт, Ян Балей, Джон Э. Беннетт, Питер Винцер, Саид Акбар Шейх, Патрицио Галлоне «Оксиды хлора и кислородные кислоты хлора» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a06_483 .
- ^ Müler, W .; Йёнк, П. (1963). "Herstellung von Perchlorsäure durch anodische Oxydation von Chlor". Chemie Ingenieur Technik . 35 (2): 78. DOI : 10.1002 / cite.330350203 .; Патент Германии DE1031288B ; Патент США US2846383A .
- ^ Almlöf, Ян; Lundgren, Jan O .; Оловссон, Ивар "Исследования водородных связей. XLV. Кристаллическая структура гидрата хлорной кислоты 2,5" Acta Crystallographica Раздел B : Структурная кристаллография и кристаллохимия 1971, том 27, стр. 898–904. DOI : 10.1107 / S0567740871003236 .
- ^ Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон (2001). Неорганическая химия . Перевод Мэри Иглсон, Уильям Брюэр. Сан-Диего: Academic Press. п. 464. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ «Хлорная кислота» . Химические вещества GFS . Архивировано из оригинала на 2015-01-31 . Проверено 14 января 2014 .
- ^ "Офорт металла" . Инженерная школа Тайера .
- ^ Кэтлин Селлерс; Кэтрин Уикс; Уильям Р. Олсоп; Стивен Р. Клаф; Мэрилин Хойт; Барбара Пью (2006). Перхлорат: экологические проблемы и решения . CRC Press. п. 16. ISBN 0-8493-8081-2.
- ^ AT Балабан, CD Неницеска, К. Хафнер и Г. Кайзер (1973). «Перхлорат 2,4,6-триметилпирилия» . Органический синтез .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ); Сборник , 5 , с. 1106
- ^ Хлорная кислота, 60%, Паспорт безопасности материала GR Архивировано 24 марта 2012 г. в Ресурсном центре Wayback Machine Seton .
- ^ RC Нестер; Г. Ф. Вандер Воорт (1992). Безопасность в металлографической лаборатории . Новости стандартизации ASTM. п. 34.
- ^ «КАЛИФОРНИЯ: Удивительное пиво» . Time.com. 3 марта 1947 года.
Внешние ссылки [ править ]
- Международная карта химической безопасности 1006
| HClO 4 | Он | ||||||||||||||||
| LiClO 4 | Be (ClO 4 ) 2 | B (ClO4)- 4 В (ClO 4 ) 3 | ROClO 3 | N (ClO 4 ) 3 NH 4 ClO 4 NOClO 4 | О | FClO 4 | Ne | ||||||||||
| NaClO 4 | Mg (ClO 4 ) 2 | Al (ClO 4 ) 3 | Si | п | S | ClO- 4 ClOClO 3 Cl 2 O 7 | Ar | ||||||||||
| KClO 4 | Ca (ClO 4 ) 2 | Sc (ClO 4 ) 3 | Ti (ClO 4 ) 4 | VO (ClO 4 ) 3 VO 2 (ClO 4 ) | Cr (ClO 4 ) 3 | Mn (ClO 4 ) 2 | Fe (ClO 4 ) 2 | Co (ClO 4 ) 2 , Co (ClO 4 ) 3 | Ni (ClO 4 ) 2 | Cu (ClO 4 ) 2 | Zn (ClO 4 ) 2 | Ga (ClO 4 ) 3 | Ge | Как | Se | Br | Kr |
| RbClO 4 | Sr (ClO 4 ) 2 | Y (ClO 4 ) 3 | Zr (ClO 4 ) 4 | Nb (ClO 4 ) 5 | Пн | Tc | RU | Rh (ClO 4 ) 3 | Pd (ClO 4 ) 2 | AgClO 4 | Cd (ClO 4 ) 2 | В (ClO 4 ) 3 | Sn (ClO 4 ) 4 | Sb | TeO (ClO 4 ) 2 | я | Xe |
| CsClO 4 | Ba (ClO 4 ) 2 | Hf (ClO 4 ) 4 | Та (ClO 4 ) 5 | W | Re | Операционные системы | Ir | Pt | Au | Hg 2 (ClO 4 ) 2 , Hg (ClO 4 ) 2 | Tl (ClO 4 ) , Tl (ClO 4 ) 3 | Pb (ClO 4 ) 2 | Bi (ClO 4 ) 3 | По | В | Rn | |
| FrClO 4 | Ра | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Ур. | Ц | Og | |
| ↓ | |||||||||||||||||
| Ла | Ce (ClO 4 ) x | Pr | Nd | Вечера | Sm (ClO 4 ) 3 | Eu (ClO 4 ) 3 | Gd (ClO 4 ) 3 | Tb (ClO 4 ) 3 | Dy (ClO 4 ) 3 | Но (ClO 4 ) 3 | Er (ClO 4 ) 3 | Tm (ClO 4 ) 3 | Yb (ClO 4 ) 3 | Lu (ClO 4 ) 3 | |||
| Ac | Th (ClO 4 ) 4 | Па | UO 2 (ClO 4 ) 2 | Np | Пу | Являюсь | См | Bk | Cf | Es | FM | Мкр | Нет | Lr | |||
