- vlastnosti
- Štruktúra oxidu chloričitého (V)
- molekula
- Lewisova štruktúra
- Izoméry a ich príslušná hydrolýza
- názvoslovie
- aplikácia
- Referencie
Oxid chlóru (V) je vysoko nestabilná anorganická zlúčenina, ktorej chemický vzorec je Cl 2 O 5 . Je to jeden z mnohých oxidov chlóru, ktoré sa vyznačujú molekulovými alebo dokonca radikálovými druhmi.
Cl 2 O 5 má len nájdených život na papieri a teoretických výpočtov; jeho existencia však nebola vylúčená a je pravdepodobné, že niektoré je možné charakterizovať (pomocou pokročilých techník spektroskopie). Čo môže byť predpovedaná zo všeobecnej chémie konceptov tohto oxidu je to, že je anhydrid kyseliny chlorečnej, HClO 3 .
Cl205 molekula. Zdroj: Jynto.
Hypotetická molekula oxidu chloričitého (V) je uvedená vyššie. Všimnite si, že keďže ide o molekulu, prítomnosť iónu Cl + 5 sa vôbec neberie do úvahy ; ešte menej, keď musí mať takú polarizačnú silu, aby prinútil kyslík kovalentne sa viazať.
Rovnako ako každá nestabilná zlúčenina uvoľňuje energiu na rozklad na stabilnejšie produkty; proces, ktorý je v mnohých prípadoch výbušný. Pri Cl 2 O 5 rozkladá uvoľňuje ClO 2 a O 2 . Predpokladá sa, že vo vode, v závislosti na izoméru Cl 2 O 5 , rôzne chlór oxo kyselín môžu tvoriť.
vlastnosti
Molová hmotnosť Cl 2 O 5 je 150,9030 g / mol. Z tejto hmoty a jej hypotetickej molekuly sa dá predpokladať, že ak by sa mohla izolovať, bola by to pravdepodobne olejová tekutina; Samozrejme, porovnaním sa fyzického vzhľadu Cl 2 O 7 .
Aj keď nie je možné ho izolovať alebo charakterizovať, oxid chloričitý je kyslý, kovalentný a musí mať tiež malý dipólový moment. Jeho kyslosť je pochopiteľná, ak sa analyzuje chemická rovnica jej hydrolýzy:
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HCI03 je kyselina chlorovodíková. Reverzná reakcia by viedla k prípadu, keď by sa kyselina mohla dehydratovať:
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
Na druhej strane, ak sa Cl 2 O 5 ťažko vyrába, rozkladá sa:
2cl 2 O 5 => 4ClO 2 + O 2
Preto je to skôr sprostredkujúci druh ako oxid. Jeho rozkladom musí byť tak rýchlo (za to, že Cl 2 O 5 je ešte vytvorený ), že nebol zistený súčasnými inštrumentálnymi technikami analýzy.
Štruktúra oxidu chloričitého (V)
molekula
Horný obrázok ukazuje štruktúru hypotetického Cl 2 O 5 molekuly s gule a prúty modelu. Červené gule predstavujú atómy kyslíka a zelené gule predstavujú atómy chlóru. Každý chlór má trigonálne pyramídové prostredie, takže jeho hybridizácia musí byť sp 3 .
To znamená, že Cl 2 O 5 molekula môže byť videný ako dva trigonální pyramídy spojených atómom kyslíka. Ale ak sa pozriete pozorne, jedna pyramída nasmeruje svoje kyslíkové atómy nadol, druhá z roviny (smerom k čitateľovi).
Z tohto dôvodu sa predpokladá, že sú otáčky v O 2 ClO-ClO 2 väzby , čím sa molekula relatívne dynamický. Všimnite si, že vzorec O 2 ClOClO 2 je spôsob vyjadrenia štruktúry Cl 2 O 5 .
Lewisova štruktúra
Lewisova štruktúra pre hypotetický Cl205. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Až doteraz molekula sama o sebe neumožňuje rozlúštiť, prečo je jej nestabilita spôsobená. Na objasnenie tejto otázky sa obraciame na jej Lewisovu štruktúru, znázornenú vyššie. Všimnite si, že štruktúra sa môže mylne považovať za plochú, ale v predchádzajúcej podsekcii sa objasnilo, že nie je.
Prečo majú oba atómy chlóru kladné formálne náboje? Pretože v chlóre zostáva voľný pár elektrónov, čo sa dá overiť použitím teórie Valencia Bond Theory (čo sa tu kvôli zjednodušeniu nebude robiť). Jeho formálne zaťaženie je teda:
C f = 7 - (4 + 2) = 1
A čo to má spoločné s nestabilitou? Chlór je značne elektronegatívny, a preto je zlým nosičom pozitívnych formálnych nábojov. To činí Cl 2 O 5 vysoko kyselinové druhy, pretože potrebuje získať elektróny dodávať elektronické dopyt po oboch chlórom.
Opak sa stane s Br 2 O 5 a I 2 O 5 , oxidy, ktoré existujú, za normálnych podmienok. Dôvodom je skutočnosť, že bróm aj jód sú menej elektronegatívne ako chlór; a preto lepšie podporujú kladný formálny poplatok.
Izoméry a ich príslušná hydrolýza
Doteraz všetky vysvetlenie klesla na jednom z dvoch izomérov Cl 2 O 5 : O 2 ClOClO 2 . Ktorý je druhý? O 3 ClOClO. V tomto izoméri nemajú chlóry kladné formálne náboje, a preto by mali byť stabilnejšou molekulou. Avšak, obaja O 2 ClOClO 2 a O 3 ClOClO by mali byť podrobené hydrolytickej reakcie:
O 2 ClO-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH (ktoré nie sú ničím iným ako HClO 3 )
O 3 ClO-ClO + H 2 O => O 3 Cl-OH (HClO 4 ) + HO-ClO (HClO 2 )
Všimnite si, že až troma atómami chlóru oxo kyselín môžu byť tvorené: HClO 3 , HClO 4 a HClO 2
názvoslovie
Jeho názov „oxid chloričitý (V)“ zodpovedá názvu pridelenému podľa nomenklatúry zásob. Cl 2 O 5 môže mať aj dva iné názvy: dichlór fosforečný a anhydrid kyseliny chlórové, pridelené systematické a tradičných nomenklatúry, v tomto poradí.
aplikácia
Namiesto motivácie výpočtových štúdií nebude Cl 2 O 5 k dispozícii, kým nebude objavený, izolovaný, charakterizovaný, uložený a pri najmenšom kontakte nebude explodovať.
Referencie
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
- Sandra Luján Quiroga a Luis José Perissinotti. (2011). Oxokyseliny chlóru a štruktúra oxidov chlóru. Chem. Educator, zv. 16.
- Chemická formulácia. (2019). Oxid chloričitý (V). Obnovené z: formulacionquimica.com
- Linus Pauling. (1988). Všeobecná chémia. Dover Publications, INC., New York.
- Richard C. Ropp. (2013). Encyklopédia zlúčenín alkalických zemín. Elsevier.