Кислородсодержащие соединения галогенов

Галогены непосредственно с кислородом не взаимодействуют. Это обусловлено небольшой энергией связи Г-О и невозможностью использовать высокие температуры для осуществления реакций окисления, т.к. для них ∆S⁰ <0, оксиды получают косвенным путём.

При 25ºС сравнительно стабильны следующие кислородные соединения:

_{+1 +4 +6 +7}

Cl₂O ClO₂ Cl₂O₆ Cl₂O₇

в соединениях с О₂ хлор проявляет степени окисления (с. о.):

с. о. +1 +3 +4 +5 +6 +7

оксид Cl₂O ClO₂

Cl₂O₄ Cl₂O₆ Cl₂O₇

кислота HClO HClO₂ HClO₂ HClO₃ HClO₃ HClO₄

HClO₃ HClO₄

Если сопоставить свойства кислот со структурой молекул, то можно отметить следующее: с ростом степени окисления хлора уменьшается число несвязывающих электронных пар и происходит постепенное достраивание кислородного окружения хлора до тетраэдрического.

Увеличение силы кислот HClO – HСlO₄ обусловлено тем, что с ростом числа кислородных атомов электронные облака всё больше стянуты к центральному атому и связь Н – О становится всё более полярной.

Окислительные свойства уменьшаются, у оксо-анионов

ClO^-, ClO₂^-, ClO₃^-, ClO₄^- - увеличивается прочность связи кислорода с хлором.

Оксикислоты хлора

Возрастание силы кислот связано с увеличением количества кислорода, который оттягивает на себя электронную плотность и прочность связи Н – О ослабевает.

Возрастание устойчивости связано с увеличением степени окисления хлора и большим количеством электронов, принимающих участие в образовании связи. Во всех соединениях Cl – в sp³ гибридизации.

Самая высокая окислительная способность у хлорноватистой кислоты, за счет атомарного кислорода.

HСlO = HCl + O

Реакции разложения HClO

1. HClO → HСl + O

2. 2HCl⁺¹O → HCl^- + HCl⁺³O₂

3. 2HClO → Cl₂O + H₂O

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

ClF + H₂O → HClO + HF

Cl₂ +KOH_хол → KCl + KClO + H₂O

Cl₂ + KOH_гор → KCl + KClO₃ + H₂O

Гипохлорит калия KClO → KCl + O₂

KClO → KCl + KClO₂

(KClO₃)

(KClO₄)

Получение белильной извести.

Cl₂ + Ca(OH)₂ → CaOCl₂ + H₂O

- очень сильный окислитель даже на воздухе разлагается

CaOCl₂ + СО₂ + H₂O → CaCl₂ + CaCO₃ + O

CaOCl₂ + HCl → CaCl₂ + Cl₂ + H₂O

ClO₂ – газ жёлтого цвета HClO₃ напоминает HNO₃

KClO₃ - бертолетова соль

Cl₂O₆ - тёмно-красная жидкость, получена

2ClO₂ + O₃ → Cl₂O₆ + O₂

Cl₂O₇ - маслянистая бесцветная жидкость, получается

обезвоживанием HСlO₄

2HСlO₄ + P₂O₅ → Cl₂O₇ + 2HPO₃

Окислительные свойства почти не проявляет

KClO₄ + H₂SO_{4 (к)} → HClO₄ + KHSO₄

KClO₄ → KCl + O₂разложение

Самая высокая окислительная способность у хлорноватистой кислоты.

HСlO = HCl + O