Войти
 | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Гипохлорит | |
| Систематическое название ИЮПАК хлорат (I) | |
| Идентификаторы | |
| Количество CAS | |
| 3D модель ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.235.795  |
| Ссылка на Гмелин | 682 |
| PubChem CID | |
| UNII | |
| Номер ООН | 3212 |
| Панель управления CompTox ( EPA) | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
| Характеристики | |
| Конъюгированная кислота | Хлорноватистая кислота |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 Y проверить ( что есть ?)  Y N | |
| Ссылки на инфобоксы | |
В химии, гипохлорит представляет собой анион с химической формулой ClO -. Он соединяется с рядом катионов с образованием солей гипохлорита. Обычные примеры включают гипохлорит натрия (бытовой отбеливатель ) и гипохлорит кальция (компонент отбеливающего порошка, «хлорка» для бассейнов). Расстояние Cl-O в ClO - 210 пм.
Название может также относиться к сложным эфирам хлорноватистой кислоты, а именно к органическим соединениям с группой ClO–, ковалентно связанной с остальной частью молекулы. Основным примером является трет-бутилгипохлорит, который является полезным хлорирующим агентом.
С большинством солей гипохлорита обращаются как с водными растворами. Их основные области применения - отбеливающие, дезинфицирующие и водоочистные средства. Они также используются в химии для реакций хлорирования и окисления.
При подкислении гипохлоритов образуется хлорноватистая кислота, которая находится в равновесии с хлором. При высоком pH реакция движется влево:
Гипохлориты обычно нестабильны, и многие соединения существуют только в растворе. Гипохлорит лития LiOCl, гипохлорит кальция Ca (OCl) 2 и гипохлорит бария Ba (ClO) 2 были выделены в виде чистых безводных соединений. Все твердые. Еще несколько могут быть произведены в виде водных растворов. Как правило, чем больше разведение, тем выше их стабильность. Невозможно определить тенденции для солей щелочноземельных металлов, поскольку многие из них не могут образоваться. Гипохлорит бериллия - это нечто неслыханное. Невозможно приготовить чистый гипохлорит магния; однако известен твердый Mg (OH) OCl. Гипохлорит кальция производится в промышленных масштабах и имеет хорошую стабильность. Гипохлорит стронция, Sr (OCl) 2, плохо охарактеризован, и его стабильность еще не определена.
При нагревании гипохлорит распадается на смесь хлорида, кислорода и хлоратов :
Эта реакция является экзотермической и в случае концентрированных гипохлоритов, таких как LiOCl и Ca (OCl) 2, может привести к опасному тепловому выходу из строя и потенциально взрывам.
В щелочных металлов гипохлориты снижение стабильности вниз по группе. Безводный гипохлорит лития устойчив при комнатной температуре; однако гипохлорит натрия не был приготовлен более сухим, чем пентагидрат (NaOCl (H 2 O) 5). Это нестабильно выше 0 ° C; хотя более разбавленные растворы, используемые в качестве бытовых отбеливателей, обладают большей стабильностью. Гипохлорит калия (KOCl) известен только в растворе.
Гипохлориты лантаноидов также нестабильны; однако сообщалось, что они более стабильны в безводных формах, чем в присутствии воды. Гипохлорит использовался для окисления церия от +3 до +4 степени окисления.
Сама по себе хлорноватистая кислота нестабильна в отдельности, поскольку она разлагается с образованием хлора. Его разложение также приводит к образованию некоторой формы кислорода.
Гипохлориты реагируют с аммиаком, сначала давая монохлорамин ( NH 2Cl), а затем dichloramine ( NHCl 2), и, наконец, трихлорид азота ( NCl 3).
Гипохлорит соли, образованные в результате реакции между хлором и щелочных и щелочно - земельных металлов, гидроксиды. Реакцию проводят при температуре, близкой к комнатной, чтобы подавить образование хлоратов. Этот процесс широко используется для промышленного производства гипохлорита натрия (NaClO) и гипохлорита кальция (Ca (ClO) 2).
Большие количества гипохлорита натрия также производятся электрохимическим способом с помощью процесса без отделения хлористо - щелочного металла. В этом процессе рассол подвергается электролизу с образованием Cl 2который диссоциирует в воде с образованием гипохлорита. Эта реакция должна проводиться в некислых условиях, чтобы предотвратить выделение хлора:
Некоторые гипохлориты также могут быть получены реакцией метатезиса солей между гипохлоритом кальция и сульфатами различных металлов. Эта реакция проводится в воде и зависит от образования нерастворимого сульфата кальция, который выпадает в осадок из раствора, доводя реакцию до завершения.
трет- бутилгипохлорит - редкий пример стабильного органического гипохлорита. Сложные эфиры гипохлорита обычно образуются из соответствующих спиртов обработкой любым из ряда реагентов (например, хлором, хлорноватистой кислотой, монооксидом дихлора и различными подкисленными солями гипохлорита).
Хлоропероксидазы - это ферменты, катализирующие хлорирование органических соединений. Этот фермент объединяет неорганические субстраты хлорид и перекись водорода с образованием эквивалента Cl +, который заменяет протон в углеводородном субстрате:
Источник «Cl + » - хлорноватистая кислота (HOCl). Таким образом биосинтезируются многие хлорорганические соединения.
В ответ на инфекцию иммунная система человека вырабатывает незначительное количество гипохлорита в особых лейкоцитах, называемых нейтрофильными гранулоцитами. Эти гранулоциты поглощают вирусы и бактерии во внутриклеточной вакуоли, называемой фагосомой, где они перевариваются.
Частью механизма пищеварения является опосредованный ферментами респираторный взрыв, в результате которого образуются реактивные соединения, производные от кислорода, включая супероксид (который вырабатывается НАДФН-оксидазой ). Супероксид распадается на кислород и перекись водорода, которая используется в реакции, катализируемой миелопероксидазой, для преобразования хлорида в гипохлорит.
Также было обнаружено, что низкие концентрации гипохлорита взаимодействуют с белками теплового шока микробов, стимулируя их роль в качестве внутриклеточного шаперона и заставляя бактерии формироваться в комки (как в вареном яйце), которые в конечном итоге погибнут. В том же исследовании было обнаружено, что низкие (микромолярные) уровни гипохлорита побуждают кишечную палочку и холерный вибрион активировать защитный механизм, хотя его последствия не ясны.
В некоторых случаях щелочная кислотность гипохлорита нарушает липидную мембрану бактерии, реакция подобна лопанию воздушного шара.
Гипохлориты, особенно натрия («жидкий отбеливатель», «жавелевская вода») и кальция («отбеливающий порошок»), широко используются в промышленности и внутри страны для отбеливания одежды, осветления цвета волос и удаления пятен. Они были первыми коммерческими отбеливающими продуктами, разработанными вскоре после того, как это свойство было обнаружено в 1785 году французским химиком Клодом Бертолле.
Гипохлориты также широко используются в качестве дезинфицирующих и дезодорирующих средств широкого спектра действия. Это приложение началось вскоре после того, как французский химик Лабаррак обнаружил эти свойства, примерно в 1820 году (еще до того, как Пастер сформулировал свою микробную теорию болезни).
Гипохлорит - сильнейший окислитель оксианионов хлора. Это можно увидеть, сравнивая стандартные половины клеточных потенциалов по всей серии; данные также показывают, что оксианионы хлора являются более сильными окислителями в кислых условиях.
| Ион | Кислая реакция | E ° (В) | Нейтральная / основная реакция | E ° (В) |
|---|---|---|---|---|
| Гипохлорит | H + + HOCl + e - → 1 ⁄ 2 Cl 2 ( г) + H 2 O | 1,63 | ClO - + H 2 O + 2 e - → Cl - + 2OH - | 0,89 |
| Хлорит | 3 H + + HOClO + 3 e - → 1 ⁄ 2 Cl 2 ( г) + 2 H 2 O | 1,64 | ClO- 2+ 2 H 2 O + 4 e - → Cl - + 4 OH - | 0,78 |
| Хлорат | 6 Н + + ClO- 3+ 5 e - → 1 ⁄ 2 Cl 2 ( г) + 3 H 2 O | 1,47 | ClO- 3+ 3 H 2 O + 6 e - → Cl - + 6 OH - | 0,63 |
| Перхлорат | 8 H + + ClO- 4+ 7 e - → 1 ⁄ 2 Cl 2 ( г) + 4 H 2 O | 1,42 | ClO- 4+ 4 H 2 O + 8 e - → Cl - + 8 OH - | 0,56 |
Гипохлорит является достаточно сильным окислителем для превращения Mn (III) в Mn (V) во время реакции эпоксидирования Якобсена и для превращения Ce3+ в Ce4+ . Эта окислительная способность делает их эффективными отбеливающими и дезинфицирующими средствами.
В органической химии гипохлориты могут использоваться для окисления первичных спиртов до карбоновых кислот.
Соли гипохлорита также могут служить хлорирующими агентами. Например, они превращают фенолы в хлорфенолы. Гипохлорит кальция превращает пиперидин в N- хлорпиперидин.
Хлор может быть ядром оксоанионов со степенями окисления -1, +1, +3, +5 или +7. (Элемент также может предполагать степень окисления +4, наблюдаемую в нейтральном соединении диоксид хлора ClO 2).
| Степень окисления хлора | −1 | +1 | +3 | +5 | +7 |
|---|---|---|---|---|---|
| Имя | хлористый | гипохлорит | хлорит | хлорат | перхлорат |
| Формула | Cl - | ClO - | ClO- 2 | ClO- 3 | ClO- 4 |
| Состав |  |  |  |  |  |
