Oxid chloru (III) je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem Cl 2 O 3. Odpovídá anhydridu chlorité kyseliny, HClO 2. Je to tmavě hnědá pevná látka, vysoce výbušná i při teplotách pod 0 ° C a špatně charakterizovaná. Proto je předmětem zájmu výpočetních studií.
Chemicky se jedná o oxid kovalentní, tak tam jsou Cl-O vazby a diskrétní Cl 2 O 3 molekula (spodní obrázek). Uvedená molekula může být buď vytvořen dehydratací HClO 2, nebo tak, že se do fotolýzy při nízkých teplotách. Detail je, že se rozkládá výrobu Cl 2, O 2, nebo jiné termodynamicky stabilní oxidy chloru.
Molekula oxidu trichlordvého. Zdroj: Jynto.
Vzhledem k tomu, Cl-O vazby jsou slabě polární, Cl 2 O 3 molekula má malou dipólový moment; proto se dobře nerozpouští ve vodě ani interaguje s jinými polárními rozpouštědly. Jeho nestabilita je taková, že není známa pro komerční nebo potenciální použití (ani by její použitelnost nebyla životaschopná jako výbušnina).
Hlavním důvodem jeho nestability může být elektronická charakteristika předpokládaného Cl 3+ (za předpokladu čistě iontového charakteru). Jeho oxidační stavy +1 a +5 jsou ve skutečnosti nejstabilnější, když chlor tvoří sloučeniny s kyslíkem.
Vlastnosti
Protože jeho charakterizace je špatná a špatně zdokumentovaná, nelze o jejích vlastnostech říci nic kromě následujících bodů:
-Má molekulovou hmotnost 118,903.
-Je to pevná tmavě hnědá; ačkoli to může sublimovat plynný chlor, vydávat nažloutlé zelené páry.
- Postrádá jak body varu, tak teploty tání, protože exploduje při 0 ° C (a také při nižších teplotách).
- Rozpustnost ve vodě se odhaduje na 3,42 g / 100 ml, což dokazuje, že se jedná o kovalentní molekulu s nízkou polaritou.
- reaguje s vodou (málo se rozpustí), aby se stal HClO 2:
Cl 2 O 3 + H 2 O <=> 2HClO 2
Struktura oxidu chloričitého
Obrázek ukazuje molekulární strukturu Cl 2 O 3 s koulí a bary modelu. Ačkoli se to na první pohled nemusí zdát, nevyslovené důsledky jeho vazeb a prostorového 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 geometrii trigonální pyramidy s párem volných elektronů; takže lze předpokládat, že jejich hybridizace musí být sp 3. Atom kyslíku funguje jako můstek mezi dvěma chlory, Cl-O-Cl.
Izomery
Jaké jsou další izomery? Teoreticky se počítá devět, z nichž čtyři jsou nejstabilnější (včetně té na obrázku). Ostatní tři by měli struktury jako:
-ClClO 3. Velmi podobné tomu, které bylo vysvětleno, ale s vazbou Cl-Cl.
-ClOOOCl (1). V tomto isomeru je můstek tří kyslíků, které oddělují dva atomy chloru (vizualizaci si pamatujte na úhlovou geometrii H 2 O).
-ClOOOCl (2). Stejný okysličený můstek je také přítomen v tomto isomeru, kromě toho, že dva atomy chloru jsou zatměny v prostoru; jeden naproti druhému, zatímco ve výše uvedeném izomeru jsou vzdálené.
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 může být přítomen kation Cl3 +. Je to molekula, ne síť iontů.
Další jméno který Cl 2 O 3 je také známo, je dichlor oxid, podle systematického názvosloví.
A konečně, není to tak běžné (navzdory tomu, že se řídí tradiční nomenklaturou), existuje název anhydrid chloru, který se týká této sloučeniny. Tento název je vzhledem k tomu, že, jak již bylo vysvětleno, Cl 2 O 3 je produkován, když HClO 2 kondenzuje a uvolňuje vodu.
Aplikace
Jelikož se jedná o oxid chloru, nejvíce okamžité použití, které by mohly být považovány za Cl 2 O 3 je jako oxidační činidlo, schopné neutralizovat organických nečistot a mikroby. Je však velmi nestabilní a také výbušný, takže se pro tento účel ani nepovažuje za užitečný.
Jistě neexistují žádné informace o tom, jak by se Cl 2 O 3 chovalo pod obrovským tlakem (pokud v procesu nevybuchne). Za normálních podmínek se nejeví nic jiného než relativně stabilní a diferencovatelný meziprodukt mezi jinými stabilnějšími oxidy chloru.
Výpočtově však bylo studováno stanovení mechanismů volných radikálů zahrnujících různé druhy chloru a kyslíku.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Oxid chloričitý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
- Dale L. Perry. (2011). Příručka anorganických sloučenin. (druhé vydání). CRC Press Taylor & Francis Group.
- Richard C. Ropp. (2013). Encyklopedie sloučenin alkalických zemin. ElSevier.
- Kim KH, Han YK a Lee YS (1999). Základ stanovil vliv na stabilitu izomerů Cl2O3 pomocí metod B3P86 a B3LYP teorie hustotních funkcí. Journal of Molecular Structure THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.