Tlenki chloru — wzory i właściwości
Chlor tworzy kilka tlenków, głównie Cl₂O i Cl₂O₇. Wszystkie są nietrwałe, rozkładają się łatwo i mają charakter kwasowy.
Chlor tworzy kilka tlenków, z których najważniejsze to Cl₂O oraz Cl₂O₇. Wszystkie są nietrwałe i mają charakter kwasowy.
Najważniejsze tlenki chloru
- Cl₂O — tlenek chloru I, daje kwas chlorowy I
- ClO₂ — tlenek chloru IV, używany do dezynfekcji
- Cl₂O₇ — tlenek chloru VII, daje kwas chlorowy VII
Chlor przyjmuje w tlenkach nieparzyste stopnie utlenienia I, III, V i VII. Wynika to z budowy elektronowej — atom oddaje elektrony parami, zaczynając od jednego niesparowanego.
Nietrwałość
Tlenki chloru rozkładają się łatwo, często wybuchowo. Powodem jest słabe wiązanie między chlorem a tlenem oraz wysoka trwałość produktów rozkładu, czyli chloru i tlenu cząsteczkowego.
Reakcja rozkładu jest silnie egzotermiczna, więc raz zapoczątkowana przebiega gwałtownie. Z tego powodu związków tych nie przechowuje się w większych ilościach, lecz wytwarza na bieżąco tam, gdzie są potrzebne.
Kwasy tlenowe chloru
- HClO — kwas chlorowy I, słaby
- HClO₂ — kwas chlorowy III
- HClO₃ — kwas chlorowy V
- HClO₄ — kwas chlorowy VII, bardzo mocny
Moc kwasów rośnie wraz ze stopniem utlenienia chloru. To prawidłowość ogólna: im więcej atomów tlenu przy atomie centralnym, tym mocniejszy kwas — reguła ta obejmuje również kwasy siarki i azotu.
Zastosowania
Tlenek chloru IV służy do uzdatniania wody oraz bielenia celulozy. Ma przewagę nad samym chlorem, bo nie tworzy z substancjami organicznymi części szkodliwych produktów ubocznych.
Sole kwasów tlenowych chloru mają szersze zastosowanie niż same tlenki. Podchloryn sodu jest składnikiem wybielaczy, a chlorany wykorzystuje się w pirotechnice właśnie ze względu na łatwość oddawania tlenu.
Chlor jako pierwiastek
- Symbol — Cl, liczba atomowa 17
- Grupa — 17, fluorowce
- Postać — żółtozielony gaz o ostrym zapachu
- Cząsteczka — dwuatomowa, Cl₂
Chlor jest silnie toksyczny i był stosowany jako bojowy środek trujący w pierwszej wojnie światowej. Dziś jego produkcja i transport podlegają ścisłym przepisom.
Nazewnictwo tlenków
W nazwie podaje się stopień utlenienia pierwiastka cyfrą rzymską, na przykład tlenek chloru VII. Liczba ta nie oznacza liczby atomów tlenu.
Rozróżnienie bywa mylące przy wzorze Cl₂O₇, gdzie siódemka pojawia się w obu miejscach przypadkowo. Przy tlenku chloru I wzór to Cl₂O — jeden atom tlenu przy stopniu utlenienia I, co pokazuje, że zbieżność liczb w poprzednim przykładzie była przypadkiem, a nie regułą.
Fluorowce w skrócie
- Fluor — najbardziej reaktywny, tylko stopień minus I
- Chlor — gaz, liczne tlenki i kwasy tlenowe
- Brom — ciecz w temperaturze pokojowej
- Jod — ciało stałe, sublimuje
W grupie fluorowców reaktywność maleje z góry na dół, a temperatura wrzenia rośnie. Fluor nie tworzy kwasów tlenowych, bo jest bardziej elektroujemny od tlenu — nie może więc przyjąć wobec niego dodatniego stopnia utlenienia.