次氯酸

更新时间:2022-06-25

次氯酸,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和消毒剂。

基本信息

中文名次氯酸
外文名hypochlorous acid
别名氯(I)酸氯酸(I)
化学式HClO
密度1.1655 g/cm3
水溶性易溶于水
沸点125-130 ℃ (Press: 11 Torr)
EINECS号232-232-5
分子量52.46034
外观浓溶液黄色,稀溶液无色
应用漂白剂和消毒剂
临界点40℃
危险品运输编号3139
警示术语具有强氧化性
摩尔质量52.46g mol−1
CAS号7790-92-3

理化性质

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%。加热到40℃时即分解,并发生爆炸。

颜色:无色到浅黄绿(显色有变化是因为反应Cl₂+H₂O=HCIO+HCl是可逆反应,在不同状态下平衡状态也不同,显黄绿色是因为溶有氯气的原因)

气味:有类似氯气的刺激性气味

溶解性(与水的体积比):1:2

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 Ka。

强氧化性

次氯酸能氧化还原性物质(如NaSOFeCl,KI,CHON(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:

NaSO + HClO = NaSO + HCl(强氧化剂制弱氧化剂,弱酸制强酸

标准状况次氯酸中性溶液是一种比标准状况下的氯更强的氧化剂:

2 HOCl(aq) + 2 H+ 2 e⇌ Cl(g) + 2 HO 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=light=2HCl+O₂↑   。它一般用作漂白剂、氧化剂、除臭剂和消毒剂。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,会形成次氯酸和氯化氢(HCl,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:

3Ca(OH)₂+2Cl₂=Ca(ClO)₂+CaCl₂·xCa(OH)₂·yH₂O+H₂O

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:

2HClO=缓慢分解=HCl+O

HClO+HCl=可逆反应=HO+Cl

产生的Cl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 =光= 2HCl+O₂↑

2.HClO+HCl =可逆= H₂O+Cl₂↑

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=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。

2HClO=Cl₂O+H₂O(条件:CaCl₂)

管制信息

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。

基本制法

实验室制法:由次氯酸钙与二氧化碳草酸作用后过滤可得高纯滤液。

高中课本制法:二氧化锰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

基本用途

次氯酸一般用作漂白剂、氧化剂和消毒剂。

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)。次氯酸具有强氧化作用和漂白作用,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。漂白粉可由氯气和消石灰反应而制得:3Ca(OH)₂+2Cl₂=Ca(ClO)₂+CaCl₂·xCa(OH)₂·yH₂O+H₂O,在放置漂白粉的地方具有氯气的气味,是因为有一氧化二氯放出的缘故。

在生物学系统中,次氯酸可被视为白细胞例如中性粒细胞单核细胞产生的毒性最强、丰度最高的氧化剂。次氯酸作为一种极强的氧化剂,可迅速攻击多种生理学相关的分子,包括硫醇硫醚、胺类、氨基酸核苷酸抗坏血酸和多烯酸。同时,次氯酸可生成反应性非常高的其他氧化剂,例如与H2O2和超氧阴离子反应可分别生成单线态氧和羟基自由基

次氯酸作为消毒剂,被广泛用于物体表面、织物等污染物品以及水、果蔬和食饮具等的消毒。除上述用途外,次氯酸还可用于室内空气、二次供水设备设施表面、手、皮肤和黏膜的消毒。

安全术语

S16Keep away from sources of ignition.远离火源。

S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

S61Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.穿戴适当的防护服和手套。

S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。

S7Keep container tightly closed.保持容器密封。

注意事项

次氯酸应储存于阴凉、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。

次氯酸是外用消毒剂,不得口服,置于儿童不易触及处。配制和分装高浓度消毒液时,应戴口罩和手套;使用时应戴手套,避免接触皮肤。如不慎溅入眼睛,应立即用水冲洗,严重者应就医。次氯酸对金属有腐蚀作用,对织物有漂白、褪色作用。金属和有色织物慎用。次氯酸是强氧化剂,不得与易燃物接触,应远离火源。此外,次氯酸的包装应标示相应的安全警示标志。应依照具体产品说明书注明的使用范围、使用方法、有效期和安全性检测结果使用。

分子结构数据

计算化学数据


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