3.2.5. Halogén-oxosavak és ezek sói - Szervetlen Kémiai Tanszék

More documents

Recommendations

Info

Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998-2011) 14A HOCl, és az anion OCl - egyaránt erélyes oxidálószer, amit az alábbi táblázatos kimutatásszemléltet.Kiindulási anyag HOCl/savas OCl-/lúgosNH 3 NCl 3 NH 2 ClBr - Br 2 OBr - /BrO - 3I - I2 OI - /IO3 -H2O2 O2 −NO 2- NO 3- −S SO4 2- −ClO 2- − ClO 3-CN - − OCN -SO 32- − SO 42-Mn 2+ − MnO4 -HOBr + R-NH 2 → N 2 , kvantitatív reakció.3 OBr - + (H 2 N) 2 CO(karbamid) + 2 OH - → N 2 + CO 32- + 3 Br - + 3 H 2 O.Felhasználás: 1) Hipó = NaOCl, LiOCl ,klórmész = Ca(OCl) 2 ⋅CaCl 2 ⋅2H 2 O(oxidáló-, fehérítı-, fertıtlenítı-szerek).2) halogénezés( OI - > OBr - > OCl - ):R-COCH 3 + 3 OBr - → RCO 2- + 2 OH - + CHBr 3 (bromoform-próba),3) Hidrazin ipari eá: NH 3 + NaOCl → N 2 H 4 + NaCl + H 2 O (víz/zselatin)!!!4) α-glikol eá: HOCl + H 2 C=CH 2 → H 2 C(OH)-CH 2 Cl {+ H 2 O} →→ H 2 C(OH)-CH 2 OH + HClTermelés: NaOCl 200e t/év, Ca(OCl) 2 100e t/év, LiOCl 5e t/évMolekuláris hipokloritok: Cl 2 O + N 2 O 5 → ClO-NO 2 . ClO-SF 5 is ismert, stb...Halogénessavak/Halogenitek ismertek pl.: HOClO és ClO 2 − és sóik.Tulajdonségok: nagyon instabilak, csak vizes oldatban ismertek − bomlanak.HClO 2 (klórossav). A Cl oxid. száma = +3Elıállítás: 1) 2 ClO 2 + H 2 O → HClO 2 + HClO 32) Ba(OH) 2 + ClO 2 + H 2 O 2 → Ba(ClO 2 ) 2 + 2 H 2 O + O 2 (H 2 O 2 redukál)Ba(ClO 2 ) 2 + H 2 SO 4 (híg) → BaSO 4 + 2 HClO 2 , (közepesen erıs sav)bomlás(körülményektıl függıen): a) 5 HClO 2 → 4 ClO 2 + Cl - + H + + 2 H 2 O,b) 3 HClO 2 → 2 ClO 3- + Cl - + 3 H + , c) HClO 2 → Cl - + H + + O 2 ,M(ClO 2 ) x sók: M: Ag + , Pb 2+ , Hg + , Ba 2+ , Sr 2+ , Na +Elıállítás: a) 2 NaOH + ClO 2 + H 2 O 2 (vagy Na 2 O 2 ) → 2 NaClO 2 + 2 H 2 O + O 2b) Ba 2+ + ClO 2 + H 2 O → Ba(ClO 2 ) 2 + Ba(ClO 3 ) 2Tulajdonságokók: szilárd só, melegítve robban! Legstabilabb a NaClO 2 .Felhasználás: NaClO 2 : 20e t/év: textil fehérítés, ClO 2 elıállítás,füstgázban H 2 S, HCN, RSH, R 2 S, RCHO oxidálása.Halogénsavak: HOXO 2 , halogén oxid.szám: +5HClO 3 (klórsav). Elıállítás sójából: Ba(ClO 3 ) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 + 2 HClO 3 .Tulajdonságok: vízben oldódik, 30 tömeg%-ig stabilis, melegítve bomlik, pl.:3 HClO 3 → HClO 4 + H 2 O + 2 ClO 2 , (mellette: Cl 2 , O 2 is képzıdik).HBrO 3 (brómsav), a HClO 3 -hoz hasonló, melegítve bomlik Br 2 + O 2 -re.HIO 3 (jódsav). Elıállítás: I 2 + cc. HNO 3 → HIO 3 + NO 2 + H 2 O.Tulajdonságok: vízmentesen is nagyon stabilis, fehér, hevítve: 2 HIO 3 → I 2 O 5 (színtelen,szilárd (op.200°C). Vízben: IO 3- + HIO 3 ↔ [H(IO 3 ) 2 ] - , (stabilis dimer (K=41 mol -1 ).
Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1998-2011) 15Halogenát sók, XO − 3 . Szerkezet: AX 3 E, piramis alakú.XO −3 Elıállítás: a) 3 X 2 + 6 OH − → XO − 3 + 5 X − + 3 H 2 O, (forró lúg, diszprop., X=Cl,Br),b) elektrolízis: 2 Cl − → Cl 2 + 2 e − , anódon(+); 2 H 2 O + 2 e − → H 2 + 2 OH − , a katódon(-)Keverés hatására: Cl 2 + 2 OH − → Cl − + OCl − + 2 H 2 O, 3 OCl − → ClO − 3 + 2 Cl − (diszprop.),és az anódon(+) oxidáció: OCl − + 2 H 2 O → ClO − 3 + 4 H + + 4 e − .BrO - 3 Elıállítás: Br - + Cl 2 + H 2 O → BrO - 3 + Cl - + H 3 O + (OCl - áthalogénezés).IO - 3 Elıállítás: I 2 + NaClO 3 → NaIO 3 + Cl 2 , melegen, (IO - 3 termodinamikai szempontból astabilabb). Sók: M I H(IO 3 ) 2 , sıt M I H 2 (IO 3 ) 3 stb. (-hidrogén-dijodát, -dihidrogén-trijodát).Tulajdonságok: termikus bomlás: 4 NaClO 3 → NaCl + 3 NaClO 4 (200°C gyorsan!),2 NaClO 3 → 2 NaCl + 3 O 2 (MnO 2 katalizátor), 4 NaBr/IO 3 → 2 Na 2 O + 2 Br 2 /I 2 + 5 O 2 ,NH 4 XO 3 → HXO 3 + NH 3 → N 2 + H 2 O ( robban!).Redox. reakció (oxid erı: BrO - 3 ≥ CO - 3 > IO - 3 , erıs pH függés), pl.:2 BrO - 3 + 2 Cl - + 12 H + → Br 2 + Cl 2 + 6 H 2 OIdızített reakció: autokatalitikus(1885 Landolt):IO - 3 + 3 SO 2- 3 → I - + 3 SO 2- 4 (iníciáló lépés), 5 I - + IO - 3 + 6 H + → 3 I 2 + 3 H 2 O (I 2termelés), keményítı megkékül, 3 I 2 + 3 SO 2- 3 + 3 H 2 O → 6 I - + 6 H + + 3 SO 42-, (I 2 -otfogyasztó folyamat, a kék szín megszünik.Oszcilláló reakciók, bonyolult kinetika: HIO 3 + 5 H 2 O 2 → 5 O 2 + I 2 + 6 H 2 O (I 2 -ot termel),I 2 + 5 H 2 O 2 → 2 HIO 3 + 4 H 2 O (I 2 -ot fogyaszt).Felhasználás: ClO 2 elıállítás: 2 ClO - 3 + SO 2 → 2 ClO 2 + SO 2− 4(savas közeg),cellulóz fehérítése (nem roncsol), egyéb: MClO 3 és MClO 4 sók elállítása. KClO 3 erıspirotechnikai oxidálószer (nem nedvszívó).Perhalogénsavak és sóik: Oxid.szám:+7, termikusan nagyon stabilis, nem oxidál,kinetikailag stabilis.HClO 4 (perklórsav).Elıállítás: NaClO 4 + cc.HCl → HClO 4 + NaCl (sóiból tömény HCl-el desztillálható),Ba(ClO 4 ) 2 + 2 HCl → 2 HClO 4 + BaCl 2 (203°C-on azeotróp, kénsavról desztillálható, absz.tisztaságú).Tulajdonságok: színtelen folyadék, gázfázisban HOClO 3 molekula, AX 4 szerkezet.Vízmentesen ütésre és szerves anyaggal ROBBAN!Melegítve bomlik: HCl, Cl 2 , Cl 2 O, O 2 . Sok hidrátja van,gyengén vezetı: 3 HClO 4 ↔ Cl 2 O 7 + H 3 O + −+ ClO ,4fémeket (aranyat is) oxidálja.Oldatban gyenge oxidáló szer (kinetikai gát):H + + ClO - 4 + H 2 S/SO 2 /HNO 2 /HI→ "nincs reakció".Erıs sav: Mg + 2 HClO 4 → Mg(ClO 4 ) 2 + H 2 , Ag 2 O + 2 HClO 4 → 2 AgClO 4 + H 2 O.Vízben színtelen oldat.ClO 4-(perklorátok).Elıállítás: ipari/laboratóriumi: vizes oldatban elektrolízissel, Pt-anód(+): NaClO 3 →NaClO 4 : ClO - 3 + H 2 O → ClO - 4 + 2 H + + 2 e - ( Na 2 Cr 2 O 7 adalék).Csak laboratóriumban: KClO 3 + cc.H 2 SO 4 → ClO 2 + KClO 4 (veszélyes!),ClO - 3 + O 3 /S 2 O 82-/PbO 2 → ClO 4-,NaClO 4 + NH 4 Cl → NH 4 ClO 4 + NaCl.Felhasználás: NaClO 4 (30e t/év) + NH 4 Cl → NH 4 ClO 4 , Mg(ClO 4 ) 2 galván elembenelektrolit, KClO 4 pirotechnikai oxidálószer, NH 4 ClO 4 szil. rakéta hajtóanyag:NH 4 ClO 4 :Al por =7:3.
Page 1: Rohonczy J.:Szervetlen Kémia I. (1

3.2.5. Halogén-oxosavak és ezek sói - Szervetlen Kémiai Tanszék

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?