Гипохлорит натрия NaClO: свойства, получение, применение
Гипохлорит натрия NaClO — соль хлорноватистой кислоты, окислитель и дезинфицирующее средство, молярная масса 74,5 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- NaClO
- Класс
- соль (средняя, окислитель)
- Молярная масса
- 74,5 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 74,44 г/моль
- Другие названия
- жавелевая вода (раствор); хлорноватистокислый натрий (устаревшее); бытовой отбеливатель (раствор)
- Состояние
- в чистом виде нестабильное твёрдое вещество; обычно используют водный раствор
- Степень окисления хлора
- +1
- Связь
- ионная между Na+ и ClO−, внутри иона ковалентная полярная
- Кристаллическая решётка
- ионная
Что такое гипохлорит натрия?
Гипохлорит натрия — соль слабой хлорноватистой кислоты HClO. Хлор в ней находится в степени окисления +1, поэтому вещество сильный окислитель, а его раствор убивает бактерии и отбеливает ткани. В обиходе водный раствор называют жавелевой водой.
Как соль слабой кислоты и сильного основания гипохлорит гидролизуется по аниону, и раствор имеет щелочную среду. Если подкислить его, равновесие уходит к хлорноватистой кислоте, и вместе с соляной кислотой выделяется хлор. Поэтому средства на основе гипохлорита нельзя смешивать с кислотами.
Какие физические свойства у гипохлорита натрия?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | в чистом виде нестабильное твёрдое вещество; обычно используют водный раствор |
| Цвет и запах | раствор бледно-жёлтый или зеленоватый, с резким запахом хлора |
| Растворимость в воде | хорошая: образует растворы |
| Кристаллогидрат | известен пентагидрат NaClO·5H2O, он устойчивее безводной соли |
| Среда раствора | щелочная из-за гидролиза по аниону |
Какие химические свойства у гипохлорита натрия?
Реакции гипохлорита натрия выросли из двух его особенностей: хлор(+1) легко восстанавливается, а хлорноватистая кислота слабая. Поэтому соль окисляет иодиды и соли железа(II), вытесняется кислотами и при нагревании диспропорционирует.
- С соляной кислотой выделяется хлорNaClO + 2HCl → NaCl + Cl2↑ + H2O
- Слабая угольная кислота вытесняет хлорноватистуюNaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO
- Окисление иодида калия в кислой средеNaClO + 2KI + H2SO4 → NaCl + K2SO4 + I2 + H2O
- Окисление солей железа(II)NaClO + 2FeSO4 + H2SO4 → NaCl + Fe2(SO4)3 + H2O
- При нагревании диспропорционирует до хлората и хлорида3NaClO → NaClO3 + 2NaClУсловия: нагревание
Вторая реакция объясняет, почему отбеливатель постепенно теряет силу на воздухе: углекислый газ вытесняет хлорноватистую кислоту, а она разлагается на свету.
Как получают гипохлорита натрия?
Хлор и холодная щёлочь
Хлор пропускают через холодный раствор гидроксида натрия. Хлор диспропорционирует: одна часть атомов становится хлоридом, другая гипохлоритом. На холоде идёт именно такая реакция, а при нагревании образуется хлорат.
- Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Электролиз раствора хлорида натрия
Если не разделять электродные пространства, хлор, образующийся на аноде, реагирует с щёлочью у катода, и в растворе накапливается гипохлорит.
- NaCl + H2O → NaClO + H2↑
Как распознать гипохлорит натрия? Качественная реакция
Гипохлорит-ион узнают по запаху хлора при подкислении и по окислению иодид-иона: к подкисленному раствору добавляют иодид калия, выделяется иод, и раствор буреет, а крахмал синеет.
- ClO− + 2I− + 2H+ → Cl− + I2 + H2O
Где применяют гипохлорита натрия?
- обеззараживание воды в бассейнах и питьевой воды;
- дезинфекция помещений и поверхностей;
- отбеливание тканей, бумажной массы;
- бытовые чистящие средства и отбеливатели.
Меры предосторожности. Гипохлорит натрия нельзя смешивать с кислотами и аммиачными средствами: выделяются токсичный хлор и хлорамины. Раствор раздражает кожу и глаза, работать с ним нужно в перчатках и при хорошей вентиляции.
Чему равна молярная масса гипохлорита натрия?
M(NaClO) = 23 + 35,5 + 16 = 74,5 г/моль
Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 74,44 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где гипохлорит натрия встречается на ЕГЭ?
- Задание 3: степень окисления и валентностьСтепень окисления хлора в гипохлорите натрия равна +1.
- Задание 19: окислитель и восстановительГипохлорит как окислитель: окисление иодид-иона и солей железа(II).
- Задание 21: гидролиз солей и средаГидролиз солей: гипохлорит гидролизуется по аниону, среда щелочная.
- Задание 29: уравнение окисления и восстановленияРазвёрнутое задание: ОВР с участием гипохлорита или диспропорционирования хлора.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса гипохлорита натрия?
M(NaClO) = 23 + 35,5 + 16 = 74,5 г/моль.
Почему раствор гипохлорита натрия щелочной?
Гипохлорит-ион — анион слабой кислоты HClO, он связывает ионы водорода воды, и в растворе накапливаются гидроксид-ионы. Среда становится щелочной.
Что произойдёт при смешивании гипохлорита с кислотой?
Выделится хлор. В кислой среде гипохлорит и хлорид-ион реагируют друг с другом, поэтому смешивать отбеливатель с кислотными средствами опасно.
Чем гипохлорит отличается от хлората и перхлората?
Хлор в гипохлорите ClO− имеет степень окисления +1, в хлорате ClO3− +5, в перхлорате ClO4− +7. Гипохлорит наименее устойчив и легко диспропорционирует.
Потренироваться на заданиях
Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Связанные элементы, таблицы и вещества
Элементы в составе: натрий Na, хлор Cl, кислород O.
Другие вещества
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год) — номера заданий и перечень проверяемого содержания
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные массы для молярной массы
- О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ