Хлора́ти — група хімічних сполук, солі хлоратної кислоти HClO3. Дані сполуки є білими, легкорозчинними кристалами. При спіканні проявляють сильні окисні властивості і дещо менші у розчинах. Хлорати мають здатність до детонації і є токсичними речовинами.
Застосовуються як окисники в піротехніці, у синтезі ClO2 та як гербіциди.
Хлорат-аніон має структуру тригональної піраміди (d(Cl-О) = 0,1452-0,1507 нм, кут O-Cl-O = 106°). Аніон ClO не утворює ковалентних зв'язків через атом О і не схильний утворювати координаційні зв'язки.
Будова та фізичні властивості
Хлорати є, як правило, кристалічними речовинами, розчинними у воді та деяких полярних органічних розчинниках. В твердому стані при кімнатній температурі досить стабільні. При нагріванні в присутності каталізатору розкладаються з виділенням кисню.
З горючими речовинами можуть утворювати вибухові суміші. Хлорати є сильними окисниками як у розчині, так і в твердому стані: суміші безводних хлоратів із сіркою, вугіллям та іншими відновниками, вибухають при швидкому нагріванні і ударі. Хлорати металів змінної валентності зазвичай нестійкі і схильні до вибухового розпаду. Всі хлорати лужних металів розкладаються з виділенням великої кількості тепла на хлориди і кисень, з проміжним утворенням перхлоратів.
Хлорати більшості металів отримані у вигляді гідратів, в безводному стані виділені хлорати лужних та лужноземельних металів, Ag, Tl(I), Pb(II), а також NH4ClO3, N(CH3)4ClO3.
Одержання У промислових масштабах хлорати (в першу чергу, натрію та меншою мірою калію) добувають шляхом електролізу водних розчинів відповідних хлоридів:
Менш поширені хлорати, наприклад, хлорати важких металів, добувають реакцією обміну:
Практично втратив своє значення давній спосіб отримання хлоратів, який полягає у пропусканні хлору крізь розчини гідроксидів металів. Реакцію проводять із гарячими розчинами, в іншому випадку замість хлоратів утворюватимуться гіпохлорити.
Хімічні властивості При нагріванні хлорати розкладаються; продукти реакції залежать від умов: просте нагрівання спричинює диспропорціонують з утворенням хлоридів та перхлоратів, а в присутності каталізатору (MnO2) утворюються хлорид металу та виділяється кисень:
При взаємодії солей з концентрованою хлоридною кислотою виділяється хлор:
Реакція хлоратів із відновниками (на кшталт метанолу або діоксиду сірки) є основою для синтезу оксиду хлору(IV):
Застосування Основним застосуванням хлоратів є синтез оксиду хлору(IV) для відбілювання тканин і паперу. Деякі хлорати, наприклад, хлорат амонію NH4ClO3, використовуються як окисники у виробництві твердих пропелентів та очистці урану.
Хлорат калію широко використовується у виготовленні піротехніки, сірників, косметики тощо. Над більш поширеним хлоратом натрію він має перевагу у значно меншій гігроскопічності. Хлорат кальцію застосовується як гербіцид.
Також із хлоратів добувають невеликі кількості кисню для потреб лабораторій.
Див. також Хлоратні вибухові речовини
Посилання
Potassium Chlorate from Bleach and Salt Substitute
Джерела
Луцевич Д. Д. Довідник з хімії / За ред. акад. Б. С. Зіменковського. — Львів : НВФ «Українські технології», 2003. — 282 c.