Хлорсульфонова кислота

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Хлорсульфатна кислота
Structural formula of chlorosulfuric acid
Structural formula of chlorosulfuric acid
Ball-and-stick model of the chlorosulfuric acid molecule
Ball-and-stick model of the chlorosulfuric acid molecule
Назва за IUPAC Сульфорохлоридна кислота
Інші назви Хлорсульфонова кислота, Хлоросульфонова кислота, Хлоросульфатна кислота, Хлоридсульфонова кислота, Хлоридсульфатна кислота, Сульфатний хлорогідрин
Ідентифікатори
Номер CAS 7790-94-5
PubChem 24638
Номер EINECS 232-234-6
RTECS FX5730000
SMILES ClS(=O)(=O)O
InChI 1/ClHO3S/c1-5(2,3)4/h(H,2,3,4)
Властивості
Молекулярна формула HSO3Cl
Молярна маса 116.52 г/моль−1
Зовнішній вигляд безбарвна рідина, але комерційні зразки зазвичай блідо-коричневі
Густина 1,753 г/см−3
Тпл −80
Розчинність (вода) гідроліз
Розчинність (інші розчинники) реагує зі спиртами, розчинними в хлорвуглеводнях
Показник заломлення (nD) 1.433
Структура
Геометрія тетрагідральний
Небезпеки
ГГС піктограми GHS05: КорозіяThe exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
ГГС формулювання небезпек 314, 335
ГГС запобіжних заходів 260, 261, 264, 271, 280, 301+330+331, 303+361+353, 304+340, 305+351+338, 310, 312, 321, 363, 403+233, 405, 501
NFPA 704
0
3
2
Пов'язані речовини
Пов'язані речовини Сульфурил хлорид Сірчана кислота
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Хлорсульфатна кислота (назва за IUPAC: сульфорохлоридна кислота) — неорганічна сполука з формулою HSO3Cl. Вона також відома як хлорсульфонова кислота, оскільки є сульфокислотою хлору. Це дистильована безбарвна рідина, гігроскопічний та потужний лакриматор. Комерційні зразки зазвичай блідо-коричневого або солом'яного кольору.[2]

Солі та ефіри хлорсульфатної кислоти називають хлорсульфатами.

Будова і властивості[ред. | ред. код]

Хлорсульфатна кислота є тетраедричною молекулою. Формула більш описово записується SO2(OH)Cl, але HSO3Cl є більш вживаною. Вона є проміжною, хімічно та концептуально, між сульфурил хлоридом (SO2Cl2) і сірчаною кислотою (H2SO4).[3] Сполука рідко виходить чистою. При тривалому стоянні з надлишком триоксиду сірки вона розкладається на піросульфурил хлориди:[4]

2ClSO3H + SO3 → H2SO4 + S2O5Cl2

Синтез[ред. | ред. код]

Промисловий синтез включає реакцію хлористого водню з розчином триоксиду сірки в сірчаній кислоті:[4]

HCl + SO3 → ClSO3H

Її також можна приготувати хлоруванням сірчаної кислоти, яка тут з педагогічною метою записана як HSO3(OH), на відміну від звичайного формату H2SO4:

PCl5 + HSO3(OH) → HSO3Cl + POCl3 + HCl

Останній метод більше підходить для лабораторних операцій.

Додатки[ред. | ред. код]

ClSO2OH використовується для отримання алкілсульфатів, які корисні як детергенти та як хімічні проміжні продукти:

ROH + ClSO3H → ROSO3H + HCl

Ранній синтез сахарину починається з реакції толуену з ClSO2OH з утворенням похідних орто- і пара- толуенсульфонілхлориду:

CH3C6H5 + 2ClSO2OH → CH3C6H4SO2Cl + H2SO4 + HCl

Окислення орто- ізомеру дає похідну бензойної кислоти, яка потім циклізується аміаком і нейтралізується основою з отриманням сахарину.

Реакція з перекисом водню використовується для одержання пероксидісульфатної кислоти («надсірчаної кислоти») і пероксидисульфатів. Вони використовуються як окислювачі та для ініціювання вільнорадикальної полімеризації, наприклад, для виробництва політетрафторетилену (тефлону).

Хлорсульфатну кислоту використовували як засіб проти відслідковування в розвідувальних безпілотних літальних апаратах Ryan Model 147[5] і для виробництва димових завіс.[6][7]

Безпека[ред. | ред. код]

Хлорсульфатна кислота бурхливо реагує з водою з утворенням сірчаної кислоти та хлористого водню, які зазвичай виглядають як пари, що димлять із рідини:

ClSO3H + H2O → H2SO4 + HCl

Слід дотримуватися запобіжних заходів, таких як належна вентиляція, пов’язані з хлороводнем.

Пов'язані галогенсульфатні кислоти[ред. | ред. код]

Список літератури[ред. | ред. код]

  1. New Environment Inc. - NFPA Chemicals. 
  2. Cremlyn, R. J. (2002). Chlorosulfonic Acid. Royal Society of Chemistry. ISBN 978-0-85404-498-6. 
  3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. с. 549–550. 
  4. а б Maas, J.; Baunack, F. (2002). Chlorosulfuric Acid. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (Weinheim: Wiley-VCH). doi:10.1002/14356007.a07_017. ISBN 3527306730. 
  5. Method and apparatus for suppressing contrails. United States Patent and Trademark Office. 1970. 
  6. The Royal Navy at War (DVD). London: Imperial War Museum. 2005. 
  7. Amos, Jonathan (11 квітня 2018). Nazi legacy found in Norwegian trees. BBC News Online. Процитовано 17 квітня 2018.