Хлорная кислота - Perchloric acid
|
|||
Имена | |||
---|---|---|---|
Систематическое название ИЮПАК
хлорная (VII) кислота |
|||
Другие имена
Хлорная кислота
|
|||
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 ) -112 ° C ( безводный ) |
||
Точка кипения | 203 ° С (397 ° F, 476 К) ( азеотроп ) | ||
смешивающийся | |||
Кислотность (p K a ) | -15,2 (± 2,0); ≈ −10 | ||
Основание конъюгата | Перхлорат | ||
Опасности | |||
Паспорт безопасности | ICSC 1006 | ||
Пиктограммы GHS | |||
Сигнальное слово GHS | Опасность | ||
H271 , H290 , H302 , H314 , H373 | |||
P210 , P280 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P310 , P305 + 351 + 338 , P371 , P380 , P375 | |||
NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
точка возгорания | Не воспламеняется | ||
Родственные соединения | |||
Родственные соединения
|
Соляная кислота Хлорноватистая кислота хлористой кислоты хлорноватой кислоты |
||
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 H Cl O 4 . Это бесцветное соединение, обычно находящееся в виде водного раствора, является более сильной кислотой, чем серная кислота , азотная кислота и соляная кислота . В горячем состоянии он является мощным окислителем , 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
Хлорную кислоту производят по двум направлениям. В традиционном методе используется высокая растворимость 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
Концентрированную кислоту можно очистить с помощью перегонки . Альтернативный путь, который является более прямым и исключает соли, влечет за собой анодное окисление водного раствора хлора на платиновом электроде.
Лабораторные препараты
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.
Характеристики
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 +. 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 :
- 2 HClO 4 + P 4 O 10 → Cl 2 O 7 + H 2 P 4 O 11
Использует
Хлорная кислота в основном получают в качестве предшественника перхлората аммония , который используется в ракетном топливе. Развитие ракетной техники привело к увеличению производства хлорной кислоты. Ежегодно производится несколько миллионов килограммов. Хлорная кислота 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. Кроме того, это полезный компонент при травлении хрома.
Как кислота
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 в виде [H 3 O + ] [ ClO-
4]. Самая последняя оценка его водного p K a составляет-15,2 ± 2,0 . 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 со взрывоопасностью ее солей, кислота часто является предпочтительной в определенных синтезах. По тем же причинам это полезный элюент в ионообменной хроматографии.
Он также используется для электролитических или травления алюминия, молибдена и других металлов.
Безопасность
Учитывая ее сильные окислительные свойства, хлорная кислота подлежит обширным правилам. Он очень реактивен с металлами (например, алюминием ) и органическими веществами (дерево, пластик). 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, 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.