Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C₄H₄O

Химический состав Хлорной кислоты

Символ	Элемент	Атомный вес	Число атомов	Процент массы
H	Водород	1,008	1	1%
Cl	Хлор	35,453	1	35,3%
O	Кислород	15,999	4	63,7%

Молекулярная масса: 100,457

Хлорная кислота HClO₄ — одноосновная кислота, одна из самых сильных (в водном растворе, pK = ~ -10), безводная — исключительно сильный окислитель, так как содержит хлор в высшей степени окисления +7.

Свойства

Физические свойства

Бесцветная летучая жидкость, сильно дымящая на воздухе, в парах мономерна. Безводная хлорная кислота очень реакционноспособна и неустойчива. Жидкая HClO₄ частично димеризована, для неё характерна равновесная автодегидратация: 3HClO₄ ↔ H₃O⁺ + ClO₄^- + Cl₂O₇

Химические свойства

Взрывоопасна. Хлорную кислоту и её соли (перхлораты) применяют как окислители. Хлорная кислота, как одна из самых сильных кислот, растворяет золото и платиновые металлы, а в реакции с серебром образует хлорноватую кислоту:
3HClO₄ + 2Ag = 2AgClO₄ + HClO₃ + H₂O
Неметаллы и активные металлы восстанавливают хлорную кислоту до хлороводорода
8As + 5HClO₄ + 12H₂O = 8H₃AsO₄ + 5HCl (данная реакция используется в металлургии для очистки руд)
Перхлорат йода в лаборатории получают при обработке раствора йода в безводной хлорной кислоте озоном:
I₂ + 6HClO₄ + O₃ = 2I(ClO₄)₃ + 3H₂O
Являясь крайне сильной неустойчивой кислотой, хлорная кислота разлагается:
4HClO₄ = 4ClO₂ + 3O₂ + 2H₂O
Хлорная кислота хорошо растворима во фтор- и хлорорганических растворителях, таких, как CF₃COOH, CHCl₃, CH₂Cl₂ и др. Смешивание с растворителями, проявляющими восстановительные свойства, может привести к воспламенению и взрыву. С водой хлорная кислота смешивается в любых соотношениях и образует ряд гидратов HClO₄×nH₂O (где n = 0,25…4). Моногидрат HClO₄•H₂O имеет температуру плавления +50^оС. Концентрированные растворы хлорной кислоты, в отличие от безводной кислоты, обладают маслянистой консистенцией. Водные растворы хлорной кислоты устойчивы, имеют низкую окислительную способность. Хлорная кислота с водой образует азеотропную смесь, кипящую при 203 °C и содержащую 72 % хлорной кислоты. Растворы хлорной кислоты в хлорсодержащих углеводородах являются сверхкислотами (суперкислотами). Хлорная кислота является одной из сильнейших неорганических кислот, в её среде даже кислотные соединения ведут себя как основания, присоединяя протон и образуя катионы ацилперхлоратов: P(OH)₄⁺ClO₄^-, NO₂⁺ClO₄^-.
При слабом нагревании при пониженном давлении смеси хлорной кислоты с фосфорным ангидридом, отгоняется бесцветная маслянистая жидкость — хлорный ангидрид:
2HClO₄ + P₄O₁₀ → Cl₂O₇ + H₂P₄O₁₁
Соли хлорной кислоты называются перхлоратами.

Получение

• Водные растворы хлорной кислоты получают электрохимическим окислением соляной кислоты или хлора, растворённых в концентрированной хлорной кислоте, а также обменным разложением перхлоратов натрия или калия сильными неорганическими кислотами.
• Безводная хлорная кислота образуется при взаимодействии перхлоратов натрия или калия с концентрированной серной кислотой, а также водных растворов хлорной кислоты с олеумом: KClO₄ + H₂SO₄ → KHSO₄ + HClO₄

Применение

• Концентрированные водные растворы хлорной кислоты широко используются в аналитической химии, а также для получения перхлоратов.
• Хлорная кислота применяется при разложении сложных руд, при анализе минералов, а также в качестве катализатора.
• Соли хлорной кислоты: перхлорат калия малорастворим в воде, применяется в производстве взрывчатых веществ, перхлорат магния (ангидрон) — осушитель.

Безводную хлорную кислоту нельзя длительно хранить и перевозить, так как при хранении в обычных условиях она медленно разлагается, окрашивается оксидами хлора, образующимися при её разложении, и может самопроизвольно взрываться. Зато её водные растворы вполне устойчивы.