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高氯酸,氯酸,亚氯酸,次氯酸的化学式各是什么?有何区别?
高氯酸(HClO4),是一种无色透明的发烟液体。无机酸,可助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。用于高氯酸盐的制备,人造金刚石提纯,电影胶片制造,医药工业,电抛光工业,生产砂轮,除去碳粒杂质,还可用作氧化剂等。
氯酸(HClO₃),是氯元素的含氧酸之一,其中氯的化合价为+5价。它具有强酸性与强氧化性,可用于制取多种氯酸盐,亦可用作氧化剂。它可由氯酸钡与硫酸反应制取。稀的氯酸溶液是无色的,常温时没有气味,浓溶液呈***,有类似硝酸的刺激性气味。浓度在30%以下的氯酸冷溶液都是稳定的,40%的溶液也可由减压条件下蒸发制取,但是在加热至40℃时或在浓度在超过40%时会发生分解,并剧烈爆炸,产物不一,因此氯酸仅存在于溶液中。氯酸是不稳定的,会自发歧化反应。
亚氯酸(HClO2),一种氯元素的含氧酸,结构式为H-O-Cl=O,其中氯元素的化合价为+3价。它的氧化性在各种氯元素的含氧酸中为第一强,酸性比氯酸和高氯酸弱,强于次氯酸,是一种中强酸。它是唯一存在的亚卤酸。同时,它也是氯元素的含氧酸中最不稳定的一种,仅存在于溶液中,室温下极容易分解,温度升高分解加快,在几分钟之内便可分解成氯气、二氧化氯和水。但它的盐类——亚氯酸盐则相对稳定,其中亚氯酸钠是生产二氧化氯的原料之一。亚氯酸可用作漂白剂、消毒剂、杀菌剂。
次氯酸(HClO),一种氯元素的含氧酸,结构式H-O-Cl,其中氯元素的化合价为+1价,是氯元素的最低价含氧酸。但其氧化性在氯元素的含氧酸中很强,是氯元素含氧酸中氧化性最强的酸。它仅存在于溶液中,浓溶液呈***,稀溶液无色,有非常刺鼻的、类似氯气的气味,而且极不稳定,是一种很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。次氯酸也有很强的漂白作用,它的盐类可用做漂白剂和消毒剂。
为什么氯酸比次氯酸酸性强?
酸性:高氯酸>氯酸>亚氯酸>次氯酸。氧化性:高氯酸<氯酸<亚氯酸<次氯酸。
一般来说,同种元素的不同价态含氧酸,元素的化合价越高,酸性越强。高氯酸、氯酸、亚氯酸、次氯酸中Cl依次为+7价、+5价、+3价、+1价。
氧化性是指得到电子的能力强弱,从高氯酸到次氯酸, 氯上所带的正电荷都不会超过+1(化合物中的“电中性”原理),羟基氧的吸电子能力依次增强,所以氧化性依次提高。高氯酸、氯酸、亚氯酸、次氯酸都具有很强的氧化性。
为什么亚氯酸的氧化性强于次氯酸?
次氯酸HClO 亚氯酸HClO2 氯酸HClO3 高氯酸HClO4 理论上讲氧化性是HClO4<HClO3<HClO2<HClO,从电极电势和分子结构都可以论证。但是在实际生活中由于浓度的限制,HClO4可以是很强的氧化剂,受热还会爆炸性分解出O2和Cl2,而后三者无法形成有效的浓度,所以不完全如此。通常认为,亚氯酸HClO2为氧化性最强的氯的含氧酸。 浓度影响氧化还原的能力可以从硝酸和铜反应看出。浓硝酸和稀硝酸与铜的反应产物是不同的。
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