Klorát

Sablon:Chembox A klorát a Sablon:Chem anion elterjedt neve, ahol a klór oxidációs száma 5. Az elnevezés utalhat a klorátiont tartalmazó vegyületekre is – a klorátok a klórsav sói és észterei. A klór többi oxoanionjának szabályos neve „klorát”, melyet zárójelben a klór oxidációs száma követ zárójelben, például a perklorát (Sablon:Chem) esetén klorát(VII).

A vegyértékelektronpár-taszítási elméletnek megfelelően a klorátionok trigonális piramis alakúak.

A klorátok erős oxidálószerek, és szerves anyagoktól vagy könnyen oxidálható anyagoktól távol tartandók. A klorátok éghető anyaggal (például cukorral, fűrészporral, szénnel, szerves oldószerekkel, fémekkel) való keveréke könnyen deflagrálhat. Egykor pirotechnikai célra is használták ezért, de instabilitásuk miatt a stabilabb perklorátokat használják helyettük.

Szerkezet

A klorátion nem írható le megfelelően 1 Lewis-szerkezettel, mivel minden Cl–O kötés hossza azonos (kálium-klorátban 1,49 Å), és a klór hipervalens. Ehelyett több rezonanciaszerkezet hibridje.

Előállítás

Laboratóriumi

A fém-klorátok klór forró fém-hidroxidokhoz, például kálium-hidroxidhoz adásával állítható elő:

$3\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+6\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶5\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

E reakcióban a klór diszproporcionál, redukálódik és oxidálódik is. A 0 oxidációs számú klór Sablon:Chem-ra (oxidációs szám: –1) és Sablon:Chem-ra (oxidációs szám: 5) bomlik. A hideg fém-hidroxid-oldatok reakciója klorid mellett hipokloritot ad.

Ipari

Az ipari nátrium-klorát-előállítás vizes nátrium-klorid-oldatból indul ki, nem klórból. Ha az elektrolízis-felszerelés lehetővé teszi a klór és a nátrium-hidroxid keverését, a fent leírt diszproporcionáció történik. A reagensek 50–70 °C-ra hevülnek az elektrolízishez használt elektromos energia révén.

Természetes előfordulás

Egy 2010-es tanulmány természetes klorátlerakódásokat mutatott ki világszerte, viszonylag magas koncentrációkkal a száraz és hiperszáraz területeken. Esőmintákban is mérték a klorátszintet, ez a perklorátéhoz hasonlónak bizonyult. Feltehetően a klorát és perklorát természetes keletkezési mechanizmusa hasonló és a klór biogeokémiai ciklusának része lehet. Mikrobiális nézőpontból a természetes klorát magyarázhatja a klorátot kloridra redukáló mikroorganizmusok sokféleségét.

Klorátlégzés

Sablon:Fő A klorátredukció ősi jelenség lehet, mivel minden perklorátredukáló baktérium klorátot is használ terminális elektronakceptorként. Nem ismert klorátdomináns ásvány, vagyis a klorát az ismert ásványokban csak helyettesítőként vagy a póruskitöltő oldatokban szerepel. Klóroxoanion-bontó enzimek például a klorit-dizmutáz, a klorát- és a perklorát-reduktáz.

A klorátlégző egysejtűek feltehetően használhatók szennyeződések eltávolítására, észlelésére például kemosztátokban,

A Földön kívül

2011-ben a Georgia Institute of Technology magnézium-klorátot mutatott ki a Marson.

Sói

Klorátok például:

• kálium-klorát (Sablon:Chem)
• nátrium-klorát (Sablon:Chem)
• magnézium-klorát (Sablon:Chem)

Egyéb oxoanionok

Ha a klorátot zárójelbe tett római szám követi, az a megfelelő oxidációs számú klórt tartalmazó oxoaniont jelenti:

Elterjedt név	Szabályos név	Oxidációs szám	Képlet
Hipoklorit	Klorát(I)	+1	Sablon:Chem
Klorit	Klorát(III)	+3	Sablon:Chem
Klorát	Klorát(V)	+5	Sablon:Chem
Perklorát	Klorát(VII)	+7	Sablon:Chem

Ennek megfelelően a klorát bármely klóroxoaniont jelentheti. Általában a klorát az 5-ös oxidációs számú klórt tartalmazóra utal.

Toxicitás

A klorátok viszonylag mérgezők, azonban általában nem mérgező kloridokká redukálódnak.

További információk

• Sablon:Cite encyclopedia