Główna różnica – chlorek a chloran

Chlorki i chlorany to aniony zawierające chlor. Przenoszą ujemny ładunek elektryczny. Jon chlorkowy jest podany jako Cl^– a jon chloranowy jest podany jako ClO₃^–. Oba są w stanie przejść reakcje utleniania, ponieważ mogą być dalej utleniane. Główna różnica między chlorem a chloranem polega na tym, że chlorek nie może ulegać reakcjom redukcji, podczas gdy chloran łatwo ulega reakcjom redukcji.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest chlorek? – Definicja, Właściwości 2. Co to jest chloran? – Definicja, właściwości, produkcja 3. Jakie są podobieństwa między chlorkiem a chloranem? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między chlorkiem a chloranem? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: anion, chloran, chlor, utlenianie, utleniacz, redukcja

Co to jest chlorek

Termin chlorek odnosi się do anionu podanego jako Cl^–. Jest to anion pochodzący z atomu chloru. Ponieważ atom chloru składa się z 17 elektronów, ma niestabilną konfigurację elektronową z powodu niepełnego wypełnienia orbity. Dlatego atomy chloru są bardzo reaktywne i tworzą jony chlorkowe poprzez pozyskiwanie elektronu z zewnątrz. Ten przychodzący elektron zajmuje najbardziej zewnętrzną orbitę atomu chloru. Ale w jądrze chloru nie ma wystarczająco dużo ładunków dodatnich, aby zneutralizować ujemny ładunek tego elektronu. W związku z tym tworzy anion zwany jonem chlorkowym. Typowym przykładem związku zawierającego jon chlorkowy jest sól kuchenna lub chlorek sodu.

Rysunek 1: Chlorek wapnia jest związkiem zawierającym anion chlorkowy

Jon chlorkowy ma 18 elektronów. Konfiguracja elektronowa jest podobna do konfiguracji atomu argonu. Jest mniej reaktywny, a jego elektroujemność jest również bardzo mniejsza. Ma tendencję do odpychania wszelkich innych przychodzących elektronów ze względu na swój ujemny ładunek.

Związki zawierające jon chlorkowy są ogólnie nazywane chlorkami. Większość z tych chlorków jest rozpuszczalna w wodzie. Gdy związki te rozpuszczą się w wodzie, anion i kation są od siebie oddzielone. Ponieważ te jony są jonami naładowanymi elektrycznie, roztwór złożony z jonów chlorkowych i dowolnego innego kationu może przewodzić prąd elektryczny przez roztwór.

Co to jest chloran

Termin chloran odnosi się do anionu o wzorze chemicznym ClO₃^–. Pochodzi z kwasowej dysocjacji HClO₃ (kwas chlorowy). W tym anionie stopień utlenienia atomu chloru wynosi +5. Jednak termin chloran czasami odnosi się do związków składających się z anionu chloranowego. Związki te są solami kwasu chlorowego. Zgodnie z teorią VSEPR, geometria anionu chloranu jest trygonalna piramidalna, ponieważ na atomie chloru występuje pojedyncza para. Masa molowa jonu chloranowego wynosi 83,44 g/mol.

Rysunek 2: Anion chloranowy – struktura chemiczna

Związki zawierające anion chloranowy są uważane za silne utleniacze. Dzieje się tak, ponieważ atomy chloru w anionie znajdują się na +5 stopniu utlenienia, który można zredukować do Cl₂ gaz (w którym stopień utlenienia chloru wynosi zero). Dlatego związki chloranu należy trzymać z dala od materiałów łatwo utleniających się.

Istnieją dwa główne sposoby wytwarzania związków chloranu:

Metoda laboratoryjna

Tutaj chlorany metali powstają w reakcji wodorotlenków metali z gorącym gazowym chlorem. Na przykład;

3 kl₂ + 6 KOH → 5 KCl + KClO₃ + 3 godz₂O

Reakcja ta polega na dysproporcjonowaniu gazowego chloru (poddaje się on zarówno reakcjom utleniania, jak i redukcji). Utlenianie Cl₂ tworzy jon chloranowy, podczas gdy jego redukcja tworzy Cl^– (anion chlorkowy).

Metoda przemysłowa

W produkcji chloranu na skalę przemysłową stosuje się roztwór solanki (chlorek sodu). Tutaj odbywa się elektroliza i zachodzi reakcja podobna do powyższej reakcji.

Podobieństwa między chlorkiem a chloranem

Różnica między chlorkiem a chloranem

Definicja

Chlorek: Terminy chlorek odnoszą się do anionu podanego jako Cl^–.

Chloran: Termin chloran odnosi się do anionu o wzorze chemicznym ClO₃^–.

Masa cząsteczkowa

Chlorek: Masa molowa jonu chlorkowego wynosi 35,45 g/mol.

Chloran: Masa molowa jonu chloranowego wynosi 83,44 g/mol.

Początek

Chlorek: Jon chlorkowy pochodzi z dysocjacji kwasu HCl lub dowolnego innego związku chlorkowego.

Chloran: Jon chloranowy pochodzi z dysocjacji HClO₃ (kwas chlorowy) lub jakikolwiek inny związek zawierający chloran.

Stan utlenienia atomu chloru

Chlorek: Stan utlenienia chloru w chlorku wynosi -1.

Chloran: Stan utlenienia chloru w chloranie wynosi +5.

Geometria

Chlorek: Jon chlorkowy jest pojedynczym atomem.

Chloran: Jony chloranowe są wieloatomowe i mają trójkątną geometrię piramidy.

Utlenianie i redukcja

Chlorek: Jon chlorkowy może ulegać utlenianiu, ale nie redukcji.

Chloran: Jon chloranowy może ulegać zarówno utlenianiu, jak i redukcji.

Wniosek

Chlorki i chlorany to aniony zawierające chlor. Anion chlorkowy pochodzi z dysocjacji kwasu HCl lub jakiejkolwiek innej dysocjacji związku chlorkowego. Jon chloranowy pochodzi z dysocjacji HClO₃ (kwas chlorowy) lub jakikolwiek inny związek zawierający chloran. Główna różnica między chlorem a chloranem polega na tym, że chlorek nie może podlegać reakcjom redukcji, podczas gdy chloran łatwo ulega reakcjom redukcji.

Referencja:

1. „Chloran”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 lutego 2018 r., Dostępne tutaj.2. „Chloran”. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. Baza danych PubChem Compound, Narodowa Biblioteka Medyczna USA, dostępna tutaj.3. "Chlorek." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4 lutego 2018 r., Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Chlorek wapnia CaCl2” założony przez Firetwister – założenie własnej pracy (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich) (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia2. „Chlorat-2D” Benjah-bmm27 – Praca własna (domena publiczna) przez Commons Wikimedia