염소산염

염소산 음이온은 ClO라는⁻
₃ 공식을 가지고 있다. 이 경우 염소 원자는 +5 산화 상태에 있다. "염소산염"은 또한 이 음이온이 함유된 화학 화합물을 지칭할 수 있다. 염소는 염소산의 소금이다. "염소산염(Clorate)"은 괄호 안에 로마 숫자로 이어지는 경우(예: 염소산염(VII))은 염소의 특정한 옥산염을 가리킨다.

발란스 쉘 전자쌍 반발 이론에서 예측한 바와 같이 염소산 음이온은 삼각 피라미드 구조를 가지고 있다.

염소산염은 강력한 산화제로서 유기물이나 쉽게 산화되는 물질로부터 멀리 떨어져 있어야 한다. 염소산염과 거의 모든 가연성 물질(설탕, 톱밥, 숯, 유기용제, 금속 등)을 혼합하면 쉽게 용해된다. 염소산염은 불안정성으로 인해 사용이 감소했지만, 이러한 이유로 한때 화약학에서 널리 사용되었다. 이전에 염소산염을 사용했던 대부분의 폭약성 용도는 현재 보다 안정적인 과염소산염을 대신 사용한다.

구조 및 본딩

모든 Cl-O 결합은 길이가 같고(염소산칼륨의^[1] 경우 1.49 in), 염소 원자는 과밸런스이기 때문에 염소산 이온은 루이스 구조 하나만으로 만족스럽게 나타낼 수 없다. 대신 여러 공명 구조의 잡종이라고 생각되는 경우가 많다.

준비

실험실

금속 염소산염은 KOH와 같은 뜨거운 금속 수산화물에 염소를 첨가하여 제조할 수 있다.

3Cl₂ + 6 KOH → 5 KCl + KClO₃ + 3 HO₂

이 반응에서 염소는 감소와 산화 둘 다 불균형을 겪는다. 염소, 산화 번호 0은 염화물 Cl⁻(산화 번호 -1)과 염소산염(V) ClO⁻
₃(산화 번호 +5)를 형성한다. 차가운 수산화물과 염소의 반응으로 염화물과 차아염소산염(산소 번호 +1)이 대신 생성된다.^{[citation needed]}

공업

염소산나트륨을 위한 산업용 저울 합성은 염소가스가 아닌 수용성 염화나트륨용액(브라인)에서 시작된다. 전기분해 장비가 염소와 수산화나트륨의 혼합을 허용하면 위에서 설명한 불균형 반응이 발생한다. 50~70°C에 대한 반응제 가열은 전기분해에 사용되는 전원에 의해 수행된다.^{[citation needed]}

자연발생

최근 한 연구에서 전 세계적으로 천연염소산염 퇴적물이 존재한다는 사실을 밝혀냈으며, 건조지역과 초건조지역에서 비교적 높은 농도를 발견했다.^[2] 염소산염은 또한 과염소산염과 유사한 염소산염의 양을 가진 강우 샘플로 측정되었다. 염소산염과 과염소산염은 공통적인 자연 형성 메커니즘을 공유하고 염소 생물화학 주기의 일부가 될 수 있다는 의심을 받고 있다. 미생물 관점에서 보면, 천연염화염소의 존재는 염소산염을 염화물로 줄일 수 있는 다양한 미생물이 존재하는 이유도 설명할 수 있다. 또한 현재까지 설명한 모든 과염소산염 환원 박테리아도 염소산염을 단자 전자 수용체로 활용하기 때문에 염소산염 감소의 진화는 고대의 현상일 수 있다.^[3] 현재 염소산염 도미노산 미네랄은 알려져 있지 않다는 점을 분명히 밝혀야 한다. 이것은 염소산 음이온이 알려진 광물종의 대체물로서만 존재한다는 것을 의미하며, 결국 모공충전 용액에 존재한다는 것을 의미한다.^[4]

2011년 조지아 공과대학의 한 연구는 화성에 염소산 마그네슘의 존재를 공개했다.^[5]

화합물(세인트)

염소산염의 예는 다음과 같다.

• 염소산칼륨, KClO₃
• 염소산나트륨, NaClO₃
• 염소산 마그네슘, Mg(ClO₃)₂

기타옥시온

괄호 안의 로마 숫자가 "염소산염"이라는 단어를 따른다면, 이는 옥시아니온이 표시된 산화 상태의 염소를 함유하고 있음을 나타낸다. 즉,

이 관례를 사용하여 "염소산염"은 모든 염소 옥산염을 의미한다. 일반적으로 "염소산염"은 +5 산화 상태의 염소만을 가리킨다.

독성

염소산염은 감소 시 일반적으로 무해한 염소산염을 형성하지만 비교적 독성이 강하다.

참조

외부 링크

• "Chlorates" . Encyclopædia Britannica. 6 (11th ed.). 1911. p. 254.