次氯酸

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次氯酸,是一种氯元素含氧酸,化学式为HClO,结构式H-O-Cl,其中氯元素的化合价为+1价,是氯元素的最低价含氧酸,但其氧化性在氯元素的含氧酸中极强,是氯元素含氧酸中氧化性第二强的酸。它仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,有非常刺鼻的、类似氯气的气味,而且极不稳定,是一种很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。次氯酸也有极强的漂白作用,它的盐类可用做漂白剂消毒剂
中文名
次氯酸
英文名
hypochlorous acid
别    称
氯(I)酸
化学式
HClO
分子量
52.457
CAS登录号
7790-92-3
沸    点
40℃(分解)
水溶性
易溶于水
外    观
无色或淡黄绿色液体
闪    点
无意义
应    用
漂白剂和消毒剂
危险性描述
具有强氧化性
危险品运输编号
UN 3139 5.1/PG 2
结构式
H-O-Cl
酸    性
弱酸性

次氯酸理化性质

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在氯溶于水时,一部分氯与水反应,形成次氯酸和盐酸 在氯溶于水时,一部分氯与水反应,形成次氯酸和盐酸

次氯酸物理性质

物质类别无机酸
常温下状态:仅存在于水溶液中。水溶液在真空中可浓缩到密度1.282,即浓度40.1%。 次氯酸加热到40度以上时发生爆炸性分解。它是极强氧化剂。
颜色:无色到浅黄绿(极浓时显黄绿色,因为溶有氯气9HClO==HClO3+4Cl2↑+O2↑+4H2O)
气味:有类似氯气的刺激性气味
溶解性(与水的体积比):1:2

次氯酸化学性质

弱酸性
次氯酸是一种一元弱酸,25℃时的电离常数为3×10-8Ka。
次氯酸的结构模型
次氯酸的结构模型(3张)
强氧化性
次氯酸能氧化还原性物质(如Na2SO3,FeCl2,KI,C7H7O4N(石蕊)等),使有色布条、品红褪色,并能使石蕊溶液变为无色液体。如:
Na2SO3 + HClO = Na2SO4 + HCl(强氧化剂制弱氧化剂,弱酸制强酸)
次氯酸的氧化性远强于其他次卤(卤=溴、碘及砹)酸,也强于次卤酸根
次氯酸中性溶液是一种比标准状况下的氯更强的氧化剂:
2HClO+2 H3O++2 e-⇌Cl2+4H2O E=+1.63V
注:标准状况指0℃,标准大气压
不稳定性
次氯酸很不稳定,只存在于水溶液中。在光照的条件下,它按下式分解:2HClO-----Lv----->2HCl+O₂↑。它一般用作漂白剂氧化剂除臭剂消毒剂。在水溶液中,次氯酸部分电离为次氯酸根ClO-(也称为次氯酸盐阴离子)和氢离子H+。含有次氯酸根的盐被称为次氯酸盐。最广为人知的一种家用次氯酸盐消毒剂是次氯酸钠(NaClO)。因此,次氯酸具有强氧化作用和漂白作用,常用漂白粉的主要成分就是次氯酸钙。 当纯净的氯气通入水中时,会形成次氯酸和盐酸:Cl₂ + H₂O =可逆=HClO + HCl。次氯酸也是较弱的含氯酸,盐酸的pH和碱度均低于它。但有极强的氧化性和漂白作用,它的盐类可用做漂白剂和消毒剂,次氯酸盐中最重要的是钙盐,它是漂白粉(次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物)的有效成分。漂白粉可由氯和消石灰反应而制得:
2Ca(OH)₂+2Cl₂=Ca(ClO)₂+CaCl₂+H₂O xCaCl₂+yCa(OH)₂+nH2O==xCaCl₂.yCa(OH)₂.nH2O
在放置漂白粉的地方具有氯的气味,就是因为有一氧化二氯放出的缘故。
浓次氯酸溶液呈淡黄色的原因是因为其不稳定,自发分解:
9HClO---------->HClO3+4Cl2(aq)+O2↑+4H2O
产生的Cl2以分子形式溶于水呈淡黄色。
次氯酸在溶液中发生3种形式的分解,它们彼此无关,称为平行反应,即:
1. 2HClO -----Lv-----> 2HCl+O₂↑
2. 2HClO-----CaCl₂----->Cl₂O↑+H₂O
3. 3HClO ---------->2HCl+HClO₃
在阳光直接作用下,按第一种形式分解;在有脱水物质(如CaCl₂)存在时,按第二种形式分解;加热时特别容易按第三种形式分解,如将氯通入热碱溶液中产物是氯酸盐而不是次氯酸盐:
3Cl₂+6KOH---------->KClO₃+5KCl+3H₂O
一氧化二氯和水作用生成次氯酸:H₂O+Cl₂O---------->2HClO
氯气与水反应生成次氯酸与盐酸:H₂O+Cl₂<-----可逆----->HCl+HClO
将氯气通入混有碳酸钙粉末的水中,次氯酸则积集在溶液中,蒸馏反应混合物,可以收集到稀次氯酸溶液。
2H₂O+2Cl₂+CaCO₃---------->CaCl₂+H₂O+CO₂↑+2HClO

次氯酸管制信息

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次氯酸及其盐类(易制爆),本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制,但低浓度产品如消毒液不受管制。

次氯酸基本制法

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实验室制法:次氯酸钙与二氧化碳或草酸作用后过滤可得高纯滤液。
高中课本制法:二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气 ,再与水作用。
工业制法:由氯气、四氯化碳、水与氧化汞共摇荡后蒸馏而得。
Ca(ClO)₂+H₂O+CO₂---------->CaCO₃↓+2HClO
其他制法:由氯气与水,生成次氯酸和盐酸,用碳酸钙增大浓度
2H₂O+2Cl₂+CaCO₃---------->CaCl₂+H₂O+CO₂+2HClO

次氯酸基本用途

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次氯酸是一种强氧化剂, 能杀死水里的细菌,所以自来水常用氯气 (1L水里通入约0.002g氯气)来杀菌消毒。次氯酸能使染料和有机色质褪色,一般用作漂白剂、氧化剂、除臭剂和消毒剂。在生物学中,次氯酸被嗜中性白细胞(Neutrophil)用来杀灭细菌。它被广泛用于游泳池的含氯消毒剂产品。

次氯酸注意事项

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密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器,穿胶布防毒衣,戴氯丁橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与还原剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。禁止震动、撞击和摩擦。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过80%。包装要求密封,不可与空气接触。应与还原剂、酸类、易(可)燃物等分开存放,切忌混储。不宜大量储存或久存。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
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