Vlastnosti, struktura, použití oxidu chloričitého

2389
Simon Doyle

The chlor (III) oxid je anorganická sloučenina, jejíž chemický vzorec je CldvaNEBO3. Odpovídá anhydridu kyseliny chlorité, HClOdva. Je to tmavě hnědá pevná látka, vysoce výbušná i při teplotách pod 0 ° C a špatně charakterizovaná. Proto je předmětem zájmu výpočetních studií..

Chemicky jde o kovalentní oxid, takže existují vazby Cl-O a diskrétní molekula CldvaNEBO3 (spodní obrázek). Takovou molekulu lze dobře vytvořit dehydratací HClOdva, nebo jej podrobit fotolýze při nízkých teplotách. Detaily spočívají v tom, že rozkládá produkci Cldva, NEBOdva, nebo jiné termodynamicky stabilní oxidy chloru.

Molekula oxidu dichloritého. Zdroj: Jynto [CC0].

Protože Cl-O vazby jsou špatně polární, molekula CldvaNEBO3 má malý dipólový moment; proto se nerozpouští dobře ve vodě ani interaguje s jinými polárními rozpouštědly. Jeho nestabilita je taková, že není známa pro komerční ani potenciální použití (ani by její použitelnost nebyla životaschopná jako výbušnina).

Hlavním důvodem jeho nestability může být elektronická charakteristika předpokládaného Cl3+ (za předpokladu čistě iontového charakteru). Ve skutečnosti jsou jeho oxidační stavy +1 a +5 nejstabilnější, když chlor vytváří sloučeniny s kyslíkem..

Rejstřík článků

  • 1 Vlastnosti
  • 2 Struktura oxidu chloričitého
    • 2.1 Izomery
  • 3 Názvosloví
  • 4 použití
  • 5 Reference 

Vlastnosti

Protože jeho charakterizace je špatná a špatně zdokumentovaná, není moc co říci o jejích vlastnostech, kromě následujících bodů:

-Má molekulovou hmotnost 118,903.

-Je to pevná tmavě hnědá; i když může sublimovat plynný chlor a vydávat žlutozelené páry.

-Postrádá bod varu i bod tání, protože při 0 ° C exploduje (a také při nižších teplotách).

-Jeho rozpustnost ve vodě se odhaduje na přibližně 3,42 g / 100 ml, což dokazuje, že se jedná o kovalentní molekulu s nízkou polaritou..

-Reaguje s vodou (to málo, co se rozpouští) za vzniku HClOdva:

CldvaNEBO3 + HdvaNEBO <=> 2HClOdva

Struktura oxidu chloričitého

Obrázek ukázal molekulární strukturu CldvaNEBO3 s modelem koulí a tyčí. Ačkoli se to na první pohled nemusí zdát, nevyslovené důsledky vašich odkazů a prostorových uspořádání jsou komplikovanější, než se zdá. Tato struktura odpovídá jednomu z mnoha možných izomerů pro tuto sloučeninu..

Červené koule odpovídají atomům kyslíku a zelené koule atomům chloru. Chlor vlevo má trigonální pyramidovou geometrii s dvojicí volných elektronů; lze tedy předpokládat, že jejich hybridizace musí být sp3. Atom kyslíku působí jako můstek mezi dvěma chlory, Cl-O-Cl.

Izomery

Jaké jsou další izomery? Teoreticky se počítá devět, z nichž čtyři jsou nejstabilnější (včetně jednoho na obrázku). Ostatní tři by měli struktury jako:

-ClClO3. Velmi podobný tomu, který byl vysvětlen, ale s vazbou Cl-Cl.

-ClOOOCl (1). V tomto izomeru je můstek tří kyslíků, které oddělují dva atomy chloru (pamatujte na úhlovou geometrii HdvaNebo si to představit).

-ClOOOCl (2). Stejný okysličený můstek je také přítomen v tomto izomeru, s výjimkou, že dva atomy chloru jsou zastíněny ve vesmíru; jeden proti druhému, zatímco ve výše uvedeném izomeru jsou vzdálení.

Nomenklatura

Jeho název, oxid chloričitý (III), odpovídá názvu přiřazenému podle nomenklatury zásob. Zde se předpokládá, že chlor má oxidační stav +3; ale to neznamená, že kationt Cl3+ může být přítomen. Je to molekula, ne síť iontů.

Další název, pod kterým je Cl také známdvaNEBO3 je podle systematické nomenklatury dichloroxid.

A konečně, není to tak běžné (navzdory tomu, že se řídí tradiční nomenklaturou), existuje název anhydrid chloritý, který označuje tuto sloučeninu. Toto jméno je způsobeno skutečností, že, jak již bylo vysvětleno, CldvaNEBO3 nastane, když HClOdva kondenzuje uvolňující vodu.

Aplikace

Jelikož se jedná o oxid chloričitý, nejbezprostřednější použití, o kterém si Cl může mysletdvaNEBO3 Je to jako oxidační činidlo, schopné neutralizovat organické nečistoty a mikroby. Je však velmi nestabilní a výbušný, takže se pro tento účel ani nepovažuje za užitečný..

Určitě neexistují žádné informace o tom, jak by se Cl choval.dvaNEBO3 pod enormním tlakem (pokud během procesu nevybuchne). Za normálních podmínek se zdá, že to není nic jiného než relativně stabilní a diferencovatelný meziprodukt mezi jinými stabilnějšími oxidy chloru..

Výpočtově však bylo předmětem studia určit mechanismy volných radikálů, které zahrnují různé druhy chloru a kyslíku..

Reference

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2019). Oxid dichloritý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
  3. Dale L. Perry. (2011). Příručka anorganických sloučenin. (druhé vydání). CRC Press Taylor & Francis Group.
  4. Richard C. Ropp. (2013). Encyklopedie sloučenin alkalické Země. Elsevier.
  5. Kim K. H., Han Y.K. a Lee Y. S. (1999). Účinky základní sady na stabilitu izomerů Cl2O3 pomocí metod teorie funkční hustoty B3P86 a B3LYP. Journal of Molecular Structure THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.

Zatím žádné komentáře