二氧化氯性能.doc

二氧化氯性能 二氧氯化物 1815年美国人汉费莱·戴维(Humphrey Davy)首次发现1843年米隆用盐酸将氯酸钾酸化获得了一种黄绿色 1．二氧化氯的物理性质 二氧化氯(chlorine dioxide)[10049 04—4]，(2102，相对分子质量67.452，是氯的2.4倍重。在常温下是黄绿色至橘黄色气体，有类似氯100℃以下-59℃时为固态结晶，呈橙黄色。若有结晶水，成为水合结晶[ClO·(8H2O±H2O)]，呈黄色二氧化氯的其他物理性质见表1。 二氧化氯的分子由一个氯原子和两个氧原子组成，分子结构式0-Cl—O，呈“V”字结构，角度大约117.5，Cl—O键距147nm，分子外层含有19个电子。有双键特征，偶极矩5.64×10cm。氯原子以两个配位键和两个氧原子结合，其外电子层共19个电子，外层键域还存在一个未成对的自由电子，氯原子+4，但(如氨基酸内含硫基的酶和硫化物、氮化物)进行攻击，强行掠夺电子，使之成为失去活性或改变物质的性1二氧化氯物理性质能 数 据℃）/（g/mL） 气态密度（11℃，101.33kPa）/（g/L） 水溶液密度/（g/mL） 10℃，26.05 g/L 20℃，13.48 g/L 35℃，9.6 g/L 45℃，4.78 g/L 蒸气压/kPa -80℃ -59℃ 0℃ 爆炸极限（在空气中）/% 熔点/℃ 沸点/℃ 97.47 kPa 101.33 kPa 发火点（在空气中C10分压13.33～40kPa)／℃ KJ/mol） 生成热/（KJ/mol） 水中溶解热/（KJ/mol） 表面张力/（0℃）/（N/m） 1.765 3.09×10-3 1.0116 1.0047 0.9992 0.9931 约0 1.3 65.33 10 -59.0 9.9 11.0 130 27.1 -96.14 28.0 33.1×10-3 C102遇光分解，分解后的产物很复杂，但是干燥状态的C10气体分解后的产物比较单纯，一般最终生成氯和氧。2．二氧化氯在水中的特性 C102易溶于水，在水中的溶解度是氯的5倍。将其溶解于水6～8mg／L。但是其水溶液稳定，会逐C12逸出。 当pH值在4～7范围时，二氧化氯在水中的氧化电位为0．95V，在碱性溶液中可被过氧化氢还原。 C102+H2O2 2NaOH—— 2NaCl02+02+2H2O (1) 或 2C102+H2O2 2NaCO3 —— 2NaCl02+02+2H2O (2) 反应式(1)的标准自由焓为-1671kJ／mol小于零，表 C102水溶液歧化反应很慢，在碱液中则生成氯酸盐和亚氯 2C102+20H一一2C10-+2C102-+H20 (3) 二氧化氯与水生成酸，但不稳定，易受热而分解。在暗处及0℃时，C10 (0.155mol／L)和HCl(0.011mol／L)的溶液7周C102损失约1％。 3．二 在中性或碱性条件下，许多还原剂(碘化钾、亚硫酸钠、亚砷)可将二氧化氯转化为亚氯酸盐。硼氢化物pH值为1的碘化物溶液和亚硫酸能将C10完全还原成氯离子。 在常温下，C10能被卤素还原成氯离子，例如与碘反应： 2C10+I2+2H20一2IO-+2C1-+4H+ (4) 在中性介质中，C10被Cl氧化生成氯酸盐。 2C10+C12+2H2O—2C103-+2C1-+4H+ (5) 在酸性介质中，反应式(15)平衡向左移动。 C102与次氯酸的反应(25℃时反应平衡常数为3.39×10-9 2C102+HClO+H2O—2C103-+C1-+4H+ (6) C102溶于亚氯酸钡水溶液时，形成一种深色的配合物(该)。 C102+ C102-—C1204- (7) C102与高锰酸钾和酸性硫酸亚铁的反应为： KMn04+3C10+H2O—Mn02+KCl03+2HCl03