Kyselina chloristá - Perchloric acid - Wikipedia

Kyselina chloristá
Jména
	Systematický název IUPAC kyselina chlorovodíková
	Ostatní jména Kyselina hyperchlorová
Identifikátory
Číslo CAS	7601-90-3 ;
3D model (JSmol )	Interaktivní obrázek;
ChEBI	CHEBI: 29221 ;
ChEMBL	ChEMBL1161634 ;
ChemSpider	22669 ;
Informační karta ECHA	100.028.648
Číslo ES	231-512-4;
PubChem CID	24247;
Číslo RTECS	SC7500000;
UNII	V561V90BG2 ;
UN číslo	1873
Řídicí panel CompTox (EPA)	DTXSID8047004 ;
	InChI InChI = 1S / ClHO4 / c2-1 (3,4) 5 / h (H, 2,3,4,5) Klíč: VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N ; InChI = 1 / ClHO4 / c2-1 (3,4) 5 / h (H, 2,3,4,5) Klíč: VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYAD;
	ÚSMĚVY O [Cl + 3] ([O -]) ([O -]) [O-];
Vlastnosti
Chemický vzorec	HClO4
Molární hmotnost	100,46 g / mol
Vzhled	bezbarvá kapalina
Zápach	bez zápachu
Hustota	1,768 g / cm3
Bod tání	-17 ° C (1 ° F; 256 K) (azeotrop); -112 ° C (bezvodý)
Bod varu	203 ° C (397 ° F; 476 K) (azeotrop)
Rozpustnost ve vodě	mísitelný
Kyselost (strK.A)	−15.2 (±2.0); ≈ −10
Konjugovaná základna	Chloristan
Nebezpečí
Bezpečnostní list	ICSC 1006
Piktogramy GHS
Signální slovo GHS	Nebezpečí
Standardní věty o nebezpečnosti GHS	H271, H290, H302, H314, H373
Bezpečnostní pokyny GHS	P210, P280, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P310, P305 + 351 + 338, P371, P380, P375
NFPA 704 (ohnivý diamant)	0 3 3 VŮL
Bod vzplanutí	Nehořlavé
Související sloučeniny
Související sloučeniny	Kyselina chlorovodíková; Kyselina chlorná; Kyselina chlorovodíková; Kyselina chlorovodíková
	Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
	ověřit (co je ?)
	Reference Infoboxu

Kyselina chloristá je minerální kyselina se vzorcem HClO₄. Tato bezbarvá sloučenina, která se obvykle vyskytuje jako vodný roztok, je silnější kyselinou než kyselina sírová a kyselina dusičná. Je to mocný okysličovadlo když je horko, ale vodní roztoky až přibližně 70% hmotnostních při pokojové teplotě jsou obecně bezpečné, vykazují pouze silné kyselé vlastnosti a žádné oxidační vlastnosti. Kyselina chloristá je užitečná pro přípravu chloristan zejména soli chloristan amonný, důležitý raketové palivo součástka. Kyselina chloristá je nebezpečně korozivní a snadno vytváří potenciálně výbušné směsi.

Výroba

Kyselina chloristá se průmyslově vyrábí dvěma způsoby. Tradiční metoda využívá vysokou rozpustnost ve vodě chloristan sodný (209 g / 100 ml vody při teplotě místnosti). Zacházení s takovými řešeními pomocí kyselina chlorovodíková dává kyselinu chloristou, srážející pevný chlorid sodný:

NaClO₄ + HCl → NaCl + HClO₄

Koncentrovaná kyselina může být čištěna destilace. Alternativní cesta, která je přímější a vyhýbá se solím, zahrnuje anodickou oxidaci vodného chloru na platinové elektrodě.^[5]^[6]

Laboratorní přípravky

Léčba chloristan barnatý s kyselina sírová sráží síran barnatý, takže kyselina chloristá. Může být také vyroben mícháním kyselina dusičná s chloristan amonný a vaří za přidávání kyseliny chlorovodíkové. Reakce dává oxid dusičitý a kyselina chloristá v důsledku souběžné reakce zahrnující amonný iontů a lze je významně koncentrovat a čistit vařením zbývajících kyselin dusičných a chlorovodíkových.

Vlastnosti

Bezvodá kyselina chloristá je nestabilní olejovitá kapalina při pokojové teplotě. Tvoří alespoň pět hydratuje, z nichž některé byly charakterizovány krystalograficky. Tyto pevné látky se skládají z chloristan anion propojen přes Vodíkové vazby do H₂O a H₃Ó⁺ centra^[7] Kyselina chloristá tvoří azeotrop s vodou, sestávající z přibližně 72,5% kyseliny chloristé. Tato forma kyseliny je stabilní po neomezenou dobu a je komerčně dostupná. Taková řešení jsou hygroskopický. Pokud je tedy koncentrovaná kyselina chloristá ponechána na vzduchu, zředí se tím, že absorbuje vodu ze vzduchu.

Dehydratací kyseliny chloristé se získá anhydrid dichlorine heptoxid:^[8]

2 HClO₄ + P₄Ó₁₀ → Cl₂Ó₇ + "H₂P₄Ó₁₁"

Použití

Kyselina chloristá se vyrábí hlavně jako předchůdce chloristan amonný, který se používá v raketovém palivu. Růst raketové techniky vedl ke zvýšené produkci kyseliny chloristé. Ročně se vyprodukuje několik milionů kilogramů.^[5] Kyselina chloristá je jedním z nejosvědčenějších materiálů pro leptání z displeje z tekutých krystalů a kritické aplikace elektroniky i těžba rud a má jedinečné vlastnosti v analytické chemii.^[9] Navíc je to užitečná součást při leptání chromu^[10]

Jako kyselina

Kyselina chloristá, a superkyselina, je jedním z nejsilnějších Brønsted – Lowryho kyseliny. To je jeho strK._A je nižší než -9, svědčí skutečnost, že jeho monohydrát obsahuje diskrétní hydroniové ionty a může být izolován jako stabilní krystalická pevná látka formulovaná jako [H₃Ó⁺][ClO^–
₄].^[11] Nejnovější odhad jeho vodné strK._A je −15.2±2.0.^[3] Poskytuje silnou kyselost s minimálním rušením, protože chloristan je slabě nukleofilní (vysvětluje vysokou kyselost HClO₄). Ostatní kyseliny z nekoordinující anionty, jako kyselina fluoroboritá a kyselina hexafluorfosforečná jsou náchylné k hydrolýze, zatímco kyselina chloristá není. Přes rizika spojená s výbušností jejích solí je kyselina v některých syntézách často preferována.^[12] Z podobných důvodů je to užitečné eluent v iontoměničové chromatografii.

Používá se také pro elektrolytické leštění nebo leptání hliníku, molybdenu a jiných kovů.

Bezpečnost

Vzhledem k jeho silné oxidující vlastnosti, kyselina chloristá podléhá rozsáhlým předpisům.^[13] Je vysoce reaktivní s kovy (např. hliník ) a organické látky (dřevo, plasty). Práce prováděné s kyselinou chloristou musí být prováděny v digestořích s možností proplachu, aby se zabránilo hromadění oxidantů v potrubí.

Na 20. února 1947, v Los Angeles, Kalifornie, 17 lidí bylo zabito a 150 zraněno při koupeli, skládající se z více než 1000 litrů 75% kyseliny chloristé a 25% anhydrid kyseliny octové podle objemu, explodoval. Elektrárna na pokovování O'Connor, 25 dalších budov a 40 automobilů bylo vyhlazeno a 250 okolních domů bylo poškozeno. Vana byla zvyklá elektro-polský hliníkový nábytek. Kromě toho byly do přehřáté lázně přidány organické sloučeniny, když byl železný stojan nahrazen stojanem potaženým acetobutyrátem celulózy (Tenit-2 plastický). O několik minut později vana explodovala.^[14]^[15]

Viz také

Reference

^ Samuel Fomon. Medicína a spojenecké vědy. 1. p. 148.
^ Zacházení s kyselinou chloristou^{[trvalý mrtvý odkaz ]} ameslab.gov
^ ^A ^b Trummal, A .; Lipping, L .; Kaljurand, I .; Koppel, I. A .; Leito, I. "Kyselost silných kyselin ve vodě a dimethylsulfoxid" J. Phys. Chem. A. 2016, 120, 3663-3669. doi:10.1021 / acs.jpca.6b02253.
^ Bezpečnostní údaje pro koncentrovanou kyselinu chloristou, ca. 70% msds.chem.ox.ac.uk
^ ^A ^b Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone „Chlordoxides and Chlorine Oxygen Acids“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a06_483.
^ Müler, W .; Jönck, P. (1963). „Herstellung von Perchlorsäure durch anodische Oxydation von Chlor“. Chemie Ingenieur Technik. 35 (2): 78. doi:10,1002 / citovat. 330350203.; Německý patent DE1031288B; US patent US2846383A.
^ Almlöf, Jan; Lundgren, Jan O .; Olovsson, Ivar "Studie vodíkových vazeb. XLV. Krystalová struktura hydrátu kyseliny chloristé 2,5" Acta Crystallographica oddíl B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry 1971, svazek 27, str. 898–904. doi:10.1107 / S0567740871003236.
^ Holleman, Arnold F .; Wiberg, Egon (2001). Anorganická chemie. Přeložil Mary Eagleson, William Brewer. San Diego: Academic Press. p. 464. ISBN 0-12-352651-5.
^ "Kyselina chloristá". GFS chemikálie. Archivovány od originál dne 2015-01-31. Citováno 2014-01-14.
^ "Leptání kovů". Thayer School of Engineering.
^ Prodejci Kathleen; Katherine Weeks; William R. Alsop; Stephen R. Clough; Marilyn Hoyt; Barbara Pugh (2006). Chloristan: problémy a řešení v oblasti životního prostředí. CRC Press. p. 16. ISBN 0-8493-8081-2.
^ A. T. Balaban, C. D. Nenitzescu, K. Hafner a H. Kaiser (1973). „2,4,6-trimethylpyrilium chloristan“. Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 5, str. 1106
^ Kyselina chloristá, 60%, GR Bezpečnostní list Archivováno 2012-03-24 na Wayback Machine Centrum zdrojů Seton.
^ R. C. Nester; G. F. Vander Voort (1992). Bezpečnost v metalografické laboratoři. Novinky o standardizaci ASTM. p. 34.
^ „CALIFORNIA: The Amazing Brew“. Time.com. 3. března 1947.