Кіріспе
Анион және оны қамтитын химиялық қосылыстар үшін термин. Хлорат – хлор атомы +5 тотығу күйінде болатын ClO3− анионының жалпылама атауы. Бұл термин осы анионды қамтитын химиялық қосылыстарды да білдіре алады, ал хлораттар – хлорлы қышқылдың тұздары. Хлордың басқа оксианиондарын «хлорат» деп атап, одан кейін хлордың тотығу күйін рим санымен жақша ішінде көрсетеді: мысалы, әдетте перхлорат деп аталатын ClO4− ионы хлорат(VII) деп те аталуы мүмкін. Валентті қабықтың электрондық жұптардың тебілу теориясы болжағандай, хлорат аниондары тригональды пирамида тәрізді құрылымға ие. Хлораттар – күшті тотықтырғыштар, сондықтан оларды органикалық заттардан немесе тез тотығатын материалдардан алыс ұстау керек. Хлорат тұздарының кез келген жанғыш материалмен (қант, арақ шайыры, көмір, органикалық еріткіштер, металдар және т.б.) қосылысы оңай тұтанады. Хлораттардың тұрақсыздығына байланысты бұрын пиротехникада кеңінен қолданылған, бірақ қазір қолданылуы азайды. Көптеген пиротехникалық қолданыстар, бұрын хлораттарды пайдаланған, енді олардың орнына тұрақтырақ перхлораттарды қолданады.
Chlorate is the common name of the ClO3− anion, whose chlorine atom is in the +5 oxidation state. The term can also refer to chemical compounds containing this anion, with chlorates being the salts of chloric acid. Other oxyanions of chlorine can be named "chlorate" followed by a Roman numeral in parentheses denoting the oxidation state of chlorine: e. g., the ClO4− ion commonly called perchlorate can also be called chlorate(VII). As predicted by valence shell electron pair repulsion theory, chlorate anions have trigonal pyramidal structures. Chlorates are powerful oxidizers and should be kept away from organics or easily oxidized materials. Mixtures of chlorate salts with virtually any combustible material (sugar, sawdust, charcoal, organic solvents, metals, etc.) will readily deflagrate. Chlorates were once widely used in pyrotechnics for this reason, though their use has fallen due to their instability. Most pyrotechnic applications that formerly used chlorates now use the more stable perchlorates instead.
Құрылымы мен жабысуы
Хлорат ионын бір ғана Льюис формуласымен толыққанды бейнелеу мүмкін емес, себебі барлық Cl–O байланыстарының ұзындығы бірдей (калий хлоратында 1,49 Å), және хлор атомы гипервалентті. Сондықтан, оны көбінесе бірнеше резонанстық құрылымдардың аралас түрі деп есептейді:
Өнеркәсіптік
Натрий хлоратының өнеркәсіптік синтезі хлор газының орнына натрий хлоридінің сулы ерітіндісінен (тұздықтан) басталады. Егер электролиз жабдығы хлор мен натрий гидроксидін араластыруға мүмкіндік берсе, жоғарыда сипатталған диспропорционалдану реакциясы жүзеге асады. Реакцияға қатысушы заттарды 50–70 °C-қа дейін қыздыру электролиз үшін қолданылатын электр қуаты арқылы жүзеге асырылады.
Табиғи пайда болуы
2010 жылғы зерттеуде әлем бойынша табиғи хлорат кендерінің табылуы анықталды, олар шөлейт және өте шөлейт аймақтарда салыстырмалы түрде жоғары концентрацияда кездеседі. Хлораттың мөлшері перхлоратқа ұқсас жауын-шашын үлгілерінде де өлшенді. Хлорат пен перхлораттың бірдей табиғи түзілу механизмі болуы мүмкін және олар хлордың биогеохимиялық циклінің бір бөлігі болуы ықтимал. Микробтар тұрғысынан алғанда, табиғи хлораттың болуы хлоратты хлоридке дейін тотықсыздауға қабілетті микроорганизмдердің алуан түрлілігін түсіндіруге болады. Бұдан әрі, хлоратты тотықсыздау эволюциясы көне заманнан келе жатқан құбылыс болуы мүмкін, себебі бүгінгі күнге дейін сипатталған барлық перхлоратты тотықсыздайтын бактериялар хлоратты соңғы электрон қабылдаушы ретінде пайдаланады. Қазіргі таңда хлоратқа негізделген минералдар белгілі емес екенін нақты айту қажет. Бұл хлорат анионы белгілі минералдық түрлерде тек қосымша элемент ретінде ғана кездеседі немесе, мүмкін, кеуекті толтыру ерітінділерінде болады дегенді білдіреді. 2011 жылы Джорджия Технологиялық институтының зерттеуі Марс планетасында магний хлоратының бар екенін көрсетті.
Уыттылық
Хлораттар салыстырмалы түрде уытты, бірақ тотығу кезінде олар көбінесе зиянсыз хлоридтерге айналады.