§ 63. Tlenowe związki chloru

Tlen jest jednym z nielicznych pierwiastków, z którymi chlor trudno się łączy. Związki chloru z tlenem nie powstają w reakcji bezpośredniej syntezy. Możemy jednak otrzymać wiele połączeń tlenowych chloru drogą pośrednią.

Ćwiczenie 80. Kolbę półlitrową napełniamy wodą chlorową (nasyconym roztworem chloru w wodzie) i zamykamy korkiem z krótką rurką szklaną tak, aby nie pozostał w niej ani jeden pęcherzyk powietrza. Zatkawszy rurkę palcem przewracamy kolbę dnem do góry i zanurzamy koniec rurki w wodzie (rys. 65). Umocowaną w.statywie kolbę ustawiamy na oknie. Po kilku dniach obserwujemy bańkę gazu zebranego w kolbie. Wtedy odwracamy kolbę i po otwarciu rurki sprawdzamy żarzącym się łuczywem, jaki gaz się w niej zebrał. Sprawdzamy, czy roztwór w kolbie ma zapach chloru. Trochę roztworu przelewamy do probówki i badamy jego odczyn papierkiem lakmusowym, a następnie dolewamy do niego kilka kropli roztworu azotanu srebra. Jaką sól otrzymaliśmy w reakcji z AgNO3? Jaki więc kwas powstał w kolbie?

Chlor, rozpuszczony pierwotnie w wodzie, po jakimś czasie wchodzi z nią w reakcję chemiczną. W pierwszym etapie reakcja przebiega wg równania: Cl2 -> HC1 + HC1O kwas                kwas

solny          podchlorawy

Produktem reakcji chloru z wodą jest kwas solny i kwas podchlorawy. Kwas podchlorawy jest związkiem tlenowym chloru, jego wzór strukturalny: H—O—Cl. Atom chloru w cząsteczce kwasu połączony jest z atomem tlenu. W następnym etapie reakcji kwas podchlorawy rozkłada się z wydzieleniem tlenu:

światło HC1O -> HC1 + O

Z każdej cząsteczki kwasu podchlorawego wydziela się atom tlenu. Tlen atomowy (patrz str. 43) energicznie utlenia różne substancje,

Rys. 65. Woda chlorowa wystawiona na działanie światła słonecznego

H2O

142

a więc niszczy barwniki, dezynfekuje itp. Bielenie chlorem polega więc w tym przypadku na bieleniu tlenem atomowym wydzielającym się wskutek działania chloru na wodę. Dlatego suchy chlor nie odbarwia tkanin; aby je wybielić, należy je uprzednio zwilżyć wodą.

Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że tylko świeżo przygotowana woda chlorowa jest roztworem chloru w wodzie. Nawet w słabym świetle po pewnym czasie z wody chlorowej wydzieli się tlen, a pozostanie roztwór HC1. Chcąc przechować wodę chlorową dłuższy czas, należy trzymać ją w butelkach z ciemnego szkła, z dala od światła.

§ 64. Kwas podchlorawy i jego sole

Kwas podchlorawy HC1O jest kwasem nietrwałym. Może on istnieć tylko w roztworze wodnym, a gdy chcemy jego roztwór odparować, kwas ulega rozkładowi. Przy ogrzaniu, a także pod wpływem światła wydziela tlen.

Sole kwasu podchlorawego nazywamy podchlorynami. Otrzymujemy je wprowadzając chlor do zimnych roztworów zasad. Następuje reakcja chemiczna, której przebieg możemy ująć w równanie:

2NaOH + Cl2 -> NaCIO + NaCl + H2O podchloryn sodu

Obok chlorku sodu i wody produktem reakcji jest tu podchloryn sodu, sól kwasu podchlorawego.

Gdy działamy chlorem na wapno gaszone, powstaje tzw. wapno chlorowane, będące mieszaniną kjlku związków. Głównym składnikiem wapna chlorowanego jest mieszana sól kwasu solnego i podchlorawego.

Przyjmujemy, że reakcja przebiega w myśl równania:

Cl—reszta kwasu chlorowodorowego Ca(OH2) + Cla^ H2O + Ca<^

OC1—reszta kwasu podchlorawego.

Wzór wapna chlorowanego można napisać w formie: CaCl(OCl). Dwuwartościowy atom wapnia wiąże tu dwie jednowartościowe reszty kwasowe: kwasu podchlorawego i kwasu solnego.

Podchloryny mają także właściwości utleniające, gdyż powoli od-szczepiają tlen:

KC1O------> KC1 + O

CaCl(OCl)------> CaCl2 + O

143