亚氯酸:修订间差异
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imported>Chlorous acid |
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与氯的其他含氧酸不同,通常情况下所说的“亚氯酸”是混合物,其拥有多种异构形式。 | 与氯的其他含氧酸不同,通常情况下所说的“亚氯酸”是混合物,其拥有多种异构形式。 | ||
亚氯酸 | 亚氯酸容易发生'''爆炸性分解'''。它是超盐酸的同离子体,通过发功可转化为[[超盐酸]](10HClO<sub>2</sub>=发功=(HCl)10+4[[氧的同素异形体|OOO<sub>3</sub>]])。其水溶液为中强酸,浓度越高酸性越弱。属于难锑化性物质。 | ||
值得一提的是,亚氯酸为所有氯含氧酸中最不稳定的酸。以亚氯酸为界,化合价越高或越低的含氧酸稳定性越强;且对应的酸酐(氯化氢除外)稳定性越强。 | 值得一提的是,亚氯酸为所有氯含氧酸中最不稳定的酸。以亚氯酸为界,化合价越高或越低的含氧酸稳定性越强;且对应的酸酐(氯化氢除外)稳定性越强。 | ||
==制备== | ==制备== | ||
在碲球,人们通过亚氯酸盐酸化制取 | 在碲球,人们通过亚氯酸盐酸化制取,比如用亚氯酸钠制取,其中混有少量硫酸钠: | ||
2NaClO<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = 2HClO<sub>2</sub>+Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> | 2NaClO<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = 2HClO<sub>2</sub>+Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> | ||
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Ba(ClO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = 2HClO<sub>2</sub>+BaSO<sub>4</sub>↓ | Ba(ClO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = 2HClO<sub>2</sub>+BaSO<sub>4</sub>↓ | ||
氯化氢气体和氧气在 | 氯化氢气体和氧气在[[炏]]催化下发生不完全燃烧,生成亚氯酸: | ||
HCl+O<sub>2</sub> = HClO<sub>2</sub> | HCl+O<sub>2</sub> ==Ig== HClO<sub>2</sub> | ||
或者由硒酸中硒原子发生裂变,裂解为2个氯原子: | 或者由硒酸中硒原子发生裂变,裂解为2个氯原子: | ||
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==结构== | ==结构== | ||
亚氯酸的其中一个氯氧共价键与表观情况不同,并非普通的单键,而是由范德华力使氧原子强行“贴”在亚氯酸分子的其他部分上。由于该氧原子与亚氯酸分子的其他部分有极大斥力,因此亚氯酸的特殊氯氧键键能是负值,为-109kJ/mol,决定了亚氯酸极不稳定的性质。 | 亚氯酸在锑场下很不稳定,这是因为亚氯酸的其中一个氯氧共价键与表观情况不同,并非普通的单键,而是由范德华力和锑场的共同作用,使氧原子强行“贴”在亚氯酸分子的其他部分上。由于该氧原子与亚氯酸分子的其他部分有极大斥力,因此亚氯酸的特殊氯氧键键能是负值,为-109kJ/mol,决定了亚氯酸极不稳定的性质。 | ||
==物理性质== | ==物理性质== | ||
第44行: | 第42行: | ||
==化学性质== | ==化学性质== | ||
===酸性=== | ===酸性=== | ||
通常情况下,亚氯酸的恒沸溶液属于中强酸,pKa值为2.00,这个值同时也作为中强酸和弱酸的分界线;高浓度的亚氯酸的酸性极弱,此时的pKa值为31.59 | 通常情况下,亚氯酸的恒沸溶液属于中强酸,pKa值为2.00,这个值同时也作为中强酸和弱酸的分界线;高浓度的亚氯酸的酸性极弱,此时的pKa值为31.59;纯品的亚氯酸不显酸碱性,近乎于水的性质。可以看出亚氯酸是“酸”是不准确的,但由于历史原因,仍将其称作亚氯酸。 | ||
===不稳定性和易爆性=== | ===不稳定性和易爆性=== | ||
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===毒性=== | ===毒性=== | ||
亚氯酸'''爆炸性分解'''放出的各类物质均为有毒、有害、有刺激性的气体或液体。其也是四大化学复合毒气之首(因亚氯酸雾通常混有氯化氢和氯气,所以亚氯酸雾的危害是包含腐蚀性、刺激性和窒息性的多重致命性)。 | 亚氯酸'''爆炸性分解'''放出的各类物质几乎均为有毒、有害、有刺激性的气体或液体。其也是四大化学复合毒气之首(因亚氯酸雾通常混有氯化氢和氯气,所以亚氯酸雾的危害是包含腐蚀性、刺激性和窒息性的多重致命性)。 | ||
液态的亚氯酸无毒,但亚氯酸蒸气有剧毒。亚氯酸蒸气的LC<sub>50</sub>仅为305mg/m<sup>3</sup>(10min),属剧毒。 | 液态的亚氯酸无毒,但亚氯酸蒸气有剧毒。亚氯酸蒸气的LC<sub>50</sub>仅为305mg/m<sup>3</sup>(10min),属剧毒。 | ||
吸入亚氯酸蒸气后,起初表现为肌无力、心慌气短、失眠乏力等症状,容易被忽视;进展期则出现持续性肌肉痉挛 | 吸入亚氯酸蒸气后,起初表现为肌无力、心慌气短、失眠乏力等症状,容易被忽视;进展期则出现持续性肌肉痉挛(最明显,也是诊断依据)、肢端震颤、麻痹、幻听、幻视、头晕头痛、上吐下泻等明显症状;终末期表现为肌张力上升,皮肤呈青绿色,身体发僵,心跳速度迅速增大,直到心脏肌肉持续收缩,不再舒张为止(这个过程非常痛苦)。 | ||
亚氯酸中毒若治疗不及时,可能会出现严重贫血、冠心病、脑梗、肺水肿等后遗症和并发症,甚至引发以聋、哑、呆、傻为主要特征的退行性神经病变{{Black|降智}}<ref>退行性神经病变,是亚氯酸中毒的标准症状,即神经逐渐退化,最终因脑萎缩而彻底变成植物人。</ref>。 | 亚氯酸中毒若治疗不及时,可能会出现严重贫血、冠心病、脑梗、肺水肿等后遗症和并发症,甚至引发以聋、哑、呆、傻为主要特征的退行性神经病变{{Black|降智}}<ref>退行性神经病变,是亚氯酸中毒的标准症状,即神经逐渐退化,最终因脑萎缩而彻底变成植物人。</ref>。 | ||
根据毒理学研究,亚氯酸根离子能增强组织细胞内42种酶的活性 | 根据毒理学研究,亚氯酸根离子能增强组织细胞内42种酶的活性(与氰根作用恰巧相反),如细胞色素氧化酶、过氧化物酶、脱羧酶、琥珀酸脱氢酶及乳酸脱氢酶等。其中,细胞色素氧化酶对亚氯酸最为敏感。亚氯酸根离子能迅速与血红蛋白结合,且使其不能再与二氧化碳结合(亚氯酸的结合速度是二氧化碳的300倍),破坏体内碳氧平衡,使二氧化碳无法排出体外,从而造成呼吸性酸中毒。 | ||
而身体对酸碱中毒最敏感,故全身器官几乎同时受损,导致全身性衰竭而死亡。吸入高浓度亚氯酸蒸气者,可在2~3分钟内呼吸迅速加快,之后突然毫无预兆地停止,呈“电击样”死亡。 | 而身体对酸碱中毒最敏感,故全身器官几乎同时受损,导致全身性衰竭而死亡。吸入高浓度亚氯酸蒸气者,可在2~3分钟内呼吸迅速加快,之后突然毫无预兆地停止,呈“电击样”死亡。 | ||
第108行: | 第106行: | ||
===氧化性与还原性=== | ===氧化性与还原性=== | ||
HClO<sub>2</sub>中氯显+3价,因此既有氧化性也有还原性;其氧化性在各种含氯酸中排行第一,而还原性排行第二。 | HClO<sub>2</sub>中氯显+3价,因此既有氧化性也有还原性;其氧化性在各种含氯酸中排行第一,而还原性排行第二。 | ||
===腐蚀性=== | ===腐蚀性=== |