Chloro oksido (III), yra neorganinis junginys su cheminė formulė Cl 2 O 3 . Atitinka chloro rūgšties anhidridą, HClO 2 . Tai tamsiai ruda kieta medžiaga, labai sprogi net esant žemesnei nei 0ºC temperatūrai ir silpnai apibūdinanti. Štai kodėl tai yra susidomėjimo skaičiavimo studijomis dalykas.
Chemiškai tai yra kovalentinis oksidas, todėl yra Cl-O jungtys ir atskira Cl 2 O 3 molekulė (apatinis vaizdas). Minėta molekulė arba gali būti sudaryta dehidratuojant HClO 2 , arba pajungiant jį į fotolizė esant žemai temperatūrai. Detaliau yra tai, kad jis suyra gamindamas Cl 2 , O 2 ar kitus termodinamiškai stabilius chloro oksidus.
Dichloro trioksido molekulė. Šaltinis: Jynto.
Kadangi Cl-O jungtys yra silpnai polinės, Cl 2 O 3 molekulė turi mažą dipolio momentą; todėl jis gerai netirpsta vandenyje ir nesąveikauja su kitais poliniais tirpikliais. Jo nestabilumas yra toks, kad nežinomas dėl komercinio ar galimo naudojimo (taip pat jo pritaikomumas nėra perspektyvus kaip sprogmuo).
Pagrindinė jo nestabilumo priežastis gali būti numanomo Cl 3+ elektroninės savybės (darant prielaidą, kad grynai joniškos). Tiesą sakant, jo +1 ir +5 oksidacijos būsenos yra stabiliausios, kai chloras sudaro junginius su deguonimi.
Savybės
Kadangi jo apibūdinimas yra prastas ir dokumentais pagrįstas, apie jo savybes nėra daug ką pasakyti, išskyrus šiuos dalykus:
-Jo molekulinė masė yra 118,903.
-Jis yra kietas tamsiai rudas; nors jis gali subliminti dujinį chlorą, išskirdamas gelsvai žalius garus.
-Jis neturi nei virimo, nei lydymosi taškų, nes sprogsta esant 0ºC (ir šaltesnei temperatūrai).
Apskaičiuota, kad jo tirpumas vandenyje yra apie 3,42 g / 100 ml, ir tai rodo, kad tai yra mažo poliškumo kovalentinė molekulė.
- Reaguoja su vandeniu (mažai tirpstančiu) ir tampa HClO 2 :
Cl 2 O 3 + H 2 O <=> 2HClO 2
Chloro (III) oksido struktūra
Paveikslėlyje parodyta molekulinė Cl 2 O 3 struktūra su rutulių ir juostų modeliu. Nors iš pirmo žvilgsnio tai gali neatrodyti taip, neišsakytos jo ryšių ir erdvinės struktūros reikšmės yra sudėtingesnės, nei atrodo. Ši struktūra atitinka vieną iš daugelio galimų šio junginio izomerų.
Raudonos sferos atitinka deguonies atomus, o žaliosios sferos - chloro atomus. Chloras kairėje turi trigonalinės piramidės geometriją su laisvųjų elektronų pora; todėl galima manyti, kad jų hibridizacija turi būti sp 3 . Deguonies atomas veikia kaip tiltas tarp dviejų chlorų, Cl-O-Cl.
Izomerai
Kokie kiti izomerai? Teoriškai apskaičiuojami devyni, iš kurių keturi yra stabiliausi (įskaitant vieną paveikslėlyje). Kiti trys turėtų tokias struktūras:
-ClClO 3 . Labai panašus į paaiškintą, bet su Cl-Cl jungtimi.
-ClOOOCl (1). Šiame izomero yra iš trijų deguonies atomais, kad atskirti du chloro atomų (atminkite, kad kampinės geometrija H tiltas 2 O jį vizualizuoti).
-ClOOOCl (2). Tas pats deguonies prisotintas tiltas yra ir šiame izomere, išskyrus tai, kad du chloro atomai yra užtemti erdvėje; vienas priešais kitą, tuo tarpu aukščiau esančiame izomere jie yra nutolę.
Nomenklatūra
Jo pavadinimas, chloro oksidas (III), atitinka pavadinimą, priskirtą pagal atsargų nomenklatūrą. Manoma, kad chloro oksidacijos būsena yra +3; bet tai nereiškia, kad gali būti Cl 3+ katijonas . Tai yra molekulė, o ne jonų tinklas.
Kitas pavadinimas, kuriuo taip pat žinomas Cl 2 O 3 , pagal sistemingą nomenklatūrą yra dichloro trioksidas.
Ir galiausiai, ne taip dažnai (nepaisant to, kad juos reglamentuoja tradicinė nomenklatūra), yra pavadinimas chloro anhidridas, kuris nurodo šį junginį. Šis pavadinimas yra susijęs su tuo, kad, kaip jau paaiškinta, Cl 2 O 3 susidaro, kai HClO 2 kondensuojasi, išleidžiant vandenį.
Programos
Kadangi tai yra chloro oksidas, greičiausias Cl 2 O 3 panaudojimas yra oksidatorius, galintis neutralizuoti organines priemaišas ir mikrobus. Tačiau jis yra labai nestabilus, taip pat sprogstamasis, todėl net nėra laikomas naudingu šiam tikslui.
Tikrai nėra informacijos apie tai, kaip Cl 2 O 3 elgtųsi patirdamas didžiulį spaudimą (jei proceso metu jis nesprogsta). Normaliomis sąlygomis tai yra ne kas kita kaip santykinai stabilus ir diferencijuojamas tarp kitų stabilesnių chloro oksidų tarpinis produktas.
Tačiau skaičiuojant buvo ištirtas laisvųjų radikalų veikimo mechanizmas, susijęs su įvairiomis chloro ir deguonies rūšimis.
Nuorodos
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
- Vikipedija. (2019 m.). Dichloro trioksidas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Dale L. Perry. (2011). Neorganinių junginių vadovas. (antrasis leidimas). „CRC Press Taylor & Francis“ grupė.
- Richardas C. Roppas. (2013). Šarminių žemės junginių enciklopedija. ElSevier.
- Kim KH, Han YK ir Lee YS (1999). Remiantis B3P86 ir B3LYP tankio funkcinės teorijos metodais, nustatytas pagrindas įvertinti Cl2O3 izomerų stabilumą. Molekulinės struktūros žurnalas THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.