Oxid chloristá, nazývaný také oxid chloru (VII), anhydrid kyseliny nebo chloristá dichlor heptoxide, je anorganická chemická sloučenina vzorce Cl 2 O7. Jeho struktura je na obrázku 1.
Je to jeden z nejstabilnějších oxidů chloru a reaguje s vodou za vzniku kyseliny chloristé: Cl 2 O 7 + H 2 O D 2HClO 4.
Obrázek 1: struktura oxidu chloristého.
Sloučenina se získá opatrnou dehydratací kyseliny chloristé oxidem fosforečným při -10 ° C.
2HClO 4 + P 2 O 5 »Cl 2 O 7 + 2HPO 3
Sloučenina se destiluje, aby se oddělila od kyseliny metafosforečné se značnou opatrností vzhledem k její výbušné povaze. To může také být vytvořeno osvětlením ve směsích chloru a ozónu.
Fyzikální a chemické vlastnosti oxidu chloristého
Oxid chloru (VII) je bezbarvá, těkavá a olejovitá kapalina. Jeho molekulová hmotnost je 182,9 g / mol, jeho hustota je 1900 kg / m3 a jeho teploty tání a teplota varu jsou -91,57 ° C a 82 ° C.
Při nárazu nebo kontaktu s plamenem a zejména v přítomnosti rozkladných produktů je spontánně výbušný.
Chlorovodík se při teplotě místnosti rozpustí v tetrachlormethanu a reaguje s vodou za vzniku kyseliny chloristé. Při kontaktu s jódem exploduje.
Za normálních podmínek je stabilnější, i když s menší oxidační schopností než ostatní oxidy chloru. Například za studena nenapadá síru, fosfor ani papír.
Dichlorheptoxid je silně kyselý oxid a v roztoku tvoří rovnováhu s kyselinou chloristou. Vytváří chloristany v přítomnosti hydroxidů alkalických kovů.
Jeho tepelný rozklad je způsoben monomolekulární disociací oxidu chloričitého a radikálu
Reaktivita a nebezpečí
Oxid chloristý je nestabilní sloučenina. Při skladování se pomalu rozkládá a vytváří barevné produkty rozkladu, které jsou nižšími oxidy chloru.
Je spontánně výbušný, zejména v přítomnosti svých produktů rozkladu, nekompatibilní s redukčními činidly, silnými kyselinami a zásadami.
I když to je nejvíce stabilní oxid chloru, Cl 2 O 7 je silné oxidační činidlo, stejně jako výbušnina, která může být rozložena plamenem nebo mechanické otřesy, nebo kontaktem s jodem.
Je však méně oxidující než ostatní oxidy chloru a za studena nenapadá síru, fosfor ani papír. Má stejné účinky na lidské tělo jako elementární chlor a vyžaduje stejná opatření
Požití způsobuje těžké poleptání úst, jícnu a žaludku. Vdechování je velmi toxické při vdechování.
V případě kontaktu s očima zkontrolujte, zda máte na sobě kontaktní čočky a okamžitě je vyjměte. Oči by měly být proplachovány tekoucí vodou po dobu nejméně 15 minut, přičemž oční víčka zůstanou otevřená. Lze použít studenou vodu. Neměla by se používat oční masti.
Pokud chemikálie přijde do styku s oděvem, odstraňte ji co nejrychleji a chráňte tak své ruce a tělo. Umístěte postiženého pod bezpečnostní sprchu.
Pokud se chemikálie hromadí na kůži oběti, jako jsou ruce, kontaminovaná kůže se jemně a pečlivě omyje tekoucí vodou a neabrazivním mýdlem.
Lze použít studenou vodu. Pokud podráždění přetrvává, vyhledejte lékařskou pomoc. Znečištěný oděv před dalším použitím vyperte.
V případě vdechnutí by měl mít oběť možnost odpočinku na dobře větraném místě. Pokud je vdechování závažné, oběť by měla být co nejdříve evakuována do bezpečné oblasti.
Uvolněte těsné oblečení, jako je límec, pásek nebo kravata. Pokud je pro oběť obtížné dýchat, měl by se podávat kyslík.
Pokud oběť nedýchá, provede se resuscitace z úst do úst. Pokud je inhalovaný materiál toxický, infekční nebo leptavý, může být pro osoby poskytující pomoc nebezpečné dávat resuscitaci z úst do úst.
Ve všech případech vyhledejte ihned lékařskou pomoc.
Aplikace
Oxid chloristý nemá žádné praktické aplikace. Mohlo by být použito jako oxidační činidlo nebo pro výrobu kyseliny chloristé, ale jeho výbušná povaha ztěžuje manipulaci.
Dichlorheptoxid lze použít jako činidlo pro výrobu chloristanu nebo pro studium s různými reakcemi.
V práci Kurta Bauma, reakce peroxidu chloru s olefiny (Baum, 1976), alkoholů (Kurt Baum, Reakce heptoxidu chloru s alkoholy, 1974), alkyljodidů a acyl chloristanu s esterem (Kurt Baum, 1975) získání halogenací a oxidací.
V případě alkoholů produkuje alkyl perchloráty reakcí s jednoduchými alkoholy, jako je ethylenglykol, 1,4-butadienol, 2, 2, 2-trifluorethanol, 2, 2-dinitropropanol. Reakce s 2-propanolem poskytne isopropyl perchlorát. 2-hexanol a 3-hexanol poskytují neuspořádané chloristany a jejich příslušné ketony.
Propen reaguje s dichlorheptosidem v tetrachlormethanu za vzniku isopropyl perchlorátu (32%) a 1-chlor, 2-propylperchlorátu (17%). Sloučenina reaguje s cis-butenem, čímž se získá 3-chlorbutyl perchlorát (30%) a 3-keto, 2-butyl perchlorát (7%).
Dichlor heptoxid reaguje s primárními a sekundárními aminy v roztoku chloridu uhličitého za vzniku N-chloristanu:
2 RNH2 + Cl207 → 2 RNHCl03 + H2O
2 R2NH + Cl207 → 2 R2NCl03 + H2O
Rovněž reaguje s alkeny za vzniku alkyl chloristanu. Například reaguje s propenem v roztoku chloridu uhličitého za vzniku isopropyl perchlorátu a 1-chlor-2-propyl perchlorátu (Beard & Baum, 1974).
Reference
- Baum, K. (1976). Reakce heptoxidu dichlorinu s olefiny. Org. Chem. 41 (9), 1663-1665.
- Beard, CD, a Baum, K… (1974). Reakce heptoxidu dichlorinu s aminy. Žurnál americké chemické společnosti. 96 (10), 3237-3239.
- Egon Wiberg, NW (2001). Anorganická chemie. Academic Press: Londýn.
- EMBL-EBI. (2009, 25. dubna). dichlorineheptaoxid. Citováno z ChEBI: ebi.ac.uk.
- Kurt Baum, CD (1974). Reakce heptoxidu chloru s alkoholy. Am. Chem. Soc., 96 (10), 3233-3237.
- Kurt Baum, CD (1975). Reakce heptoxidu dichlorinu a acylperchlorátů s ethery. Org. Chem., 40 (1), 81-85.
- Kurt Baum, CD (1975). Reakce heptoxidu dichlorinu a hypohalitů s alkyljodidy. Org. Chem., 40 (17), 2536-2537.
- Královská společnost chemie. (2015). Dichlorine heptoxide. Citováno z chemspider: chemspider.com.