Oxid chlóru (III) je anorganická zlúčenina s chemickým vzorcom Cl 2 O 3 . Zodpovedá anhydridu chlorité kyseliny, HClO 2 . Je to tmavohnedá pevná látka, vysoko výbušná aj pri teplotách pod 0 ° C a zle charakterizovaná. To je dôvod, prečo je predmetom výpočtových štúdií.
Chemicky sa jedná o oxid kovalentné, tak tam sú Cl-O väzby a diskrétne Cl 2 O 3 molekula (spodný obrázok). Uvedená molekula môže byť buď vytvorený dehydratáciou HClO 2 , alebo tak, že sa do fotolýzy pri nízkych teplotách. Detail je, že sa rozkladá výrobu Cl 2 , O 2 , alebo iné termodynamicky stabilné oxidy chlóru.
Molekula oxidu chloričitého. Zdroj: Jynto.
Vzhľadom k tomu, Cl-O väzby sú slabo polárne, Cl 2 O 3 molekula má malú dipólový moment; preto sa dobre nerozpúšťa vo vode ani neinteraguje s inými polárnymi rozpúšťadlami. Jeho nestabilita je taká, že nie je známa pre komerčné alebo potenciálne použitie (ani by jeho použiteľnosť nebola životaschopná ako výbušnina).
Hlavný dôvod nestability môže byť spôsobený elektronickými charakteristikami predpokladaného Cl 3+ (za predpokladu čisto iónového charakteru). Jeho oxidačné stavy +1 a +5 sú v skutočnosti najstabilnejšie, keď chlór vytvára zlúčeniny s kyslíkom.
vlastnosti
Pretože jeho charakterizácia je zlá a nedostatočne zdokumentovaná, o jej vlastnostiach sa nemá veľa čo povedať, okrem nasledujúcich bodov:
- Má molekulovú hmotnosť 118,903.
-Je to pevná tmavo hnedá; Aj keď môže sublimovať plynný chlór, uvoľňuje žltkasto-zelené pary.
- Chýba mu teplota varu aj teplota topenia, pretože exploduje pri 0 ° C (a tiež pri nižších teplotách).
- Rozpustnosť vo vode sa odhaduje na približne 3,42 g / 100 ml, čo dokazuje, že ide o kovalentnú molekulu s nízkou polaritou.
- reaguje s vodou (malé množstvo, ktoré sa rozpúšťa), aby sa zmenilo na HClO 2 :
Cl 2 O 3 + H 2 O <=> 2HClO 2
Štruktúra oxidu chloričitého
Obrázok ukazuje molekulárnu štruktúru Cl 2 O 3 s guľou a barmi modelu. Aj keď sa to na prvý pohľad nemusí zdať, nevyslovené dôsledky jeho väzieb a priestorové usporiadanie sú komplikovanejšie, ako sa zdá. Táto štruktúra zodpovedá jednému z mnohých možných izomérov pre túto zlúčeninu.
Červené gule zodpovedajú atómom kyslíka a zelené gule atómom chlóru. Chlór naľavo má geometriu trigonálnej pyramídy s párom voľných elektrónov; takže sa dá predpokladať, že ich hybridizácia musí byť sp 3 . Atóm kyslíka pôsobí ako mostík medzi týmito dvoma atómami chlóru, Cl-O-Cl.
izoméry
Aké sú ďalšie izoméry? Teoreticky sa počíta deväť, z ktorých štyri sú najstabilnejšie (vrátane tej na obrázku). Ostatné tri by mali štruktúry ako:
-ClClO 3 . Veľmi podobné vysvetlenému, ale s väzbou Cl-Cl.
-ClOOOCl (1). V tomto izoméru je most z troch atómov kyslíka, ktoré oddeľujú dva atómy chlóru (pamätať uhlovú geometrii H 2 O ho predstaviť).
-ClOOOCI (2). Rovnaký okysličený mostík je tiež prítomný v tomto izoméri s tou výnimkou, že dva atómy chlóru sú zatienené v priestore; jeden oproti druhému, zatiaľ čo vo vyššie uvedenom izoméri sú vzdialené.
názvoslovie
Jeho názov, oxid chlóru (III), zodpovedá názvu pridelenému podľa nomenklatúry zásob. Tu sa predpokladá, že chlór má oxidačný stav +3; ale to neznamená, že môže byť prítomný katión Cl3 + . Je to molekula, nie sieť iónov.
Ďalšie meno ktorý Cl 2 O 3 je tiež známe, je dichlór oxid, podľa systematického názvoslovia.
A napokon, nie je to tak bežné (napriek tomu, že sa riadi tradičnou nomenklatúrou), je tu uvedený názov anhydrid kyseliny chlóristej. Tento názov je vzhľadom k tomu, že, ako už bolo vysvetlené, Cl 2 O 3 je produkovaný, keď HClO 2 kondenzuje a uvoľňuje vodu.
aplikácia
Keďže sa jedná o oxid chlóru, najviac okamžité použitie, ktoré by mohli byť považované za Cl 2 O 3 je ako oxidačné činidlo, schopné neutralizovať organických nečistôt a mikróby. Je však veľmi nestabilný a zároveň výbušný, preto sa ani nepovažuje za vhodný na tento účel.
Určite neexistujú žiadne informácie o tom, ako by sa Cl 2 O 3 správalo pod obrovským tlakom (pokiaľ v tomto postupe nevybuchne). Za normálnych podmienok sa nejaví ako relatívne stabilný a diferencovateľný medziprodukt medzi inými stabilnejšími oxidmi chlóru.
Výpočtovo sa však skúmalo stanovenie volných radikálových mechanizmov zahŕňajúcich rôzne druhy chlóru a kyslíka.
Referencie
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Oxid chloričitý. Obnovené z: en.wikipedia.org
- Dale L. Perry. (2011). Príručka anorganických zlúčenín. (druhé vydanie). CRC Press Taylor & Francis Group.
- Richard C. Ropp. (2013). Encyklopédia zlúčenín alkalických zemín. Elsevier.
- Kim KH, Han YK a Lee YS (1999). Základ stanovil účinky na stabilitu izomérov Cl2O3 pomocou metód B3P86 a B3LYP teórie funkcionality hustoty. Journal of Molecular Structure THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.