化學原理啟迪467
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1.
除了氟以外,其餘所有的鹵素都能與各種不同數量的氧原子,形成一系列的含氧酸:
2.
這些酸的強度與連接鹵素的氧原子數量成正比,連接在鹵素上的氧原子數量愈多,酸性愈強;在一系列含氧氯酸中,只有過氯酸perchloric acid(HOClO3),能以純物質的形式存在,過氯酸是一種強酸與強氧化劑。
3.
因為過氯酸與許多有機物反應會爆炸,所以處理上必須特別小心。氯的其他含氧酸必須存放在溶液裡,不過,有許多氯的含氧鹽類是十分常見的。
4.
當氯氣溶解於冷水中,會生成次氯酸hypochlorous
acid(HOCl):
Cl2(aq)+H2O(l)→HOCl(aq)+H+(aq)+Cl-(aq)
5.
特別留意,在這個反應,氯同時被氧化(從氧化數0的Cl2,變成氧化數+1的HOCl)與還原(從氧化數0的Cl2,變為氧化數-1的Cl-)
6.
在這個反應,同一個元素,同時被氧化與還原,稱為自身氧化還原disproportionation reaction,次氯酸和它的鹽類是強氧化劑,次氯酸溶液是廣泛用於製造漂白與消毒的用品。
7.
氯酸鹽chlorate salts,例如KClO3,也是強氧化劑,可作為除草劑和煙火、炸藥的氧化劑。
8.
氟只會生成一種含氧酸,次氟酸hypofluorous acid(HOF),但氟至少會產生二種氧化物。當氟氣吹入稀釋的氫氧化鈉溶液,會生成二氟化氧oxygen
difluoride(OF2):
4F2(g)+3H2O(l)→6HF(aq)+OF2(g)+O2(g)
9.
二氟化氧OF2是淡黃色氣體(bp=-145℃),那是強氧化劑。二氟二氧O2F2是橘色固體,我們調製等比例的氟氣與氧氣的混合氣體後,再對混合氣體通電,便可製備出二氟二氧:
F2(g)+O2(g)-電流→O2F2(s)
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