Як отримати оксиди хлору

Хлор утворює з киснем цілий ряд оксидів, загальне число яких складає цілих п`ять видів. Усі їх можна описати загальною формулою ClxOy. У них валентність хлору змінюється від 1 до 7.

Валентність різних оксидів хлору різна: Cl2O - 1, Cl2O3 - 3, ClO2 - 4, Cl2O6 - 6, Cl2O7 - 7.

Оксид хлору (I) застосовують для виробництва гіпохлоритів, які є сильними отбеливающими і знезаражуючими агентами.
Оксид хлору (II) активно застосовують для відбілювання борошна, целюлози, паперу та інших речей, а також для стерилізації та дезінфекції.
Оксид хлору (VI) та оксид хлору (VII) застосовують для синтезу органічних сполук.

Отримання Cl2O

Даний оксид на великотоннажних виробництвах отримують двома способами.
1. За методом Пелуза. Проводять реакцію між газоподібним хлором і оксидом ртуті. Залежно від умов може утворитися інше з`єднання ртуті, однак цільовий продукт залишається. Після цього газоподібний оксид хлору зріджують при температурі -60 градусів Цельсія.

Рівняння реакції, що описують метод Пелуза:
2HgO + Cl2 = Hg2OCl2 + Cl2O
HgO + 2Cl2 = HgCl2 + Cl2O

2. Взаємодія хлору з водним розчином карбонату натрію за реакцією:
2Cl2 + 2Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 + Cl2O + 2NaCl
Карбонат натрію може бути замінений іншими карбонатами лужних або лужноземельних металів.

Отримання ClO2

Єдиний промисловий метод отримання діоксиду хлору заснований на взаємодії хлорату натрію і діоксиду сірки в кислому середовищі. Результатом такої взаємодії стає реакція:
2NaClO3 + SO2 + H2SO4 = 2NaHSO4 + ClO2

Отримання Cl2O6

У промисловості Cl2O6 отримують взаємодією діоксиду хлору з озоном:
2ClO2 + 2O3 = 2O2 + Cl2O6

Отримання Cl2O7

1. Обережне нагрівання хлорної кислоти з фосфорним ангідридом призводить до відділення маслянистої рідини, яка є оксидом хлору (VII). Весь процес описується реакцією:
2HClO4 + P4O10 = H2P4O11 + Cl2O7

2. Другий спосіб отримання даного оксиду пов`язаний з електрикою. Якщо проводити електроліз розчину хлорної кислоти, то в анодном просторі можна виявити Cl2O7.

3. Нагрівання у вакуумі перхлоратов перехідних металів призводить до утворення оксиду хлору (VII). Найбільш часто нагрівають перхлорат ніобію або молібдену.

Фізичні властивості оксидів

Cl2O: при стандартних умовах буро-жовтий газ із запахом хлору, а при температурі нижче +2 градусів Цельсія золотисто-червона рідина. Вибухонебезпечний у великих концентраціях.

ClO2: при стандартних умовах - газ з характерним запахом червоно-жовтого кольору, при температурі нижче +10 градусів Цельсія - червоно-коричнева рідина. Вибухає на світлі, у присутності відновників і при нагріванні.

Cl2O6: нестійкий газ, який починає розкладатися при температурі від 0 до +10 градусів Цельсія з утворенням діоксиду хлору, при 20 градусах Цельсія утворюється хлор. Зважаючи освіти діоксиду хлору - вибухонебезпечний.

Cl2O7: безбарвна масляниста рідина, яка при нагріванні вище 120 градусів Цельсія вибухає. Може детонувати від удару.