Chloroxid (v) Eigenschaften, Struktur, verwendet

Er Chloroxid (V) Es ist eine sehr instabile anorganische Verbindung, deren chemische Formel CL ist₂ENTWEDER₅. Es ist eines der vielen Chloroxide, die durch molekulare oder sogar radikale Spezies gekennzeichnet sind.

Das Cl₂ENTWEDER₅ Er hat nur Leben auf Papier und theoretischen Berechnungen gefunden; Seine Existenz wurde jedoch nicht ausgeschlossen und es ist wahrscheinlich, dass einige charakterisiert werden können (durch fortgeschrittene Spektroskopie -Techniken)). Was aufgrund allgemeiner Chemiekonzepte für dieses Oxid vorhergesagt werden können, ist, dass es das Anhydrid der Chlorsäure ist, HCLO₃.

CL2O5 -Molekül. Quelle: Jynto [CC0].

Das hypothetische Chloroxidmolekül (V) ist oben gezeigt (V). Beachten Sie, dass das Vorhandensein des CL, weil es sich um ein Molekül handelt⁺⁵; Noch weniger, wenn er eine solche polarisierende Kraft haben muss, um Sauerstoff zu erzwingen, und kovalent miteinander verbindet.

Wie jede instabile Verbindung setzt es Energie frei, um stabilere Produkte zu zersetzen. verarbeiten, dass in vielen Fällen explosiv ist. Wenn der Cl₂ENTWEDER₅ Es bricht die Freiheit zusammen₂ ICH₂. Es wird theoretisiert, dass im Wasser abhängig vom Isomer von CL₂ENTWEDER₅, Es können mehrere Chloroxoäakids gebildet werden.

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Eigenschaften

Die Molmasse des CL₂ENTWEDER₅ ist 150.9030 g/mol. Aus dieser Masse und ihrem hypothetischen Molekül kann es vermutet werden, dass es wahrscheinlich eine ölige Flüssigkeit wäre, wenn es isoliert werden kann; Natürlich mit dem physischen Erscheinungsbild des CL vergleichen₂ENTWEDER₇.

Obwohl es nicht isoliert oder charakterisiert werden kann, ist dieses Chloroxid sauer, kovalent und muss auch ein kleines Dipolmoment aufweisen. Seine Säure ist verständlich, wenn die chemische Gleichung ihrer Hydrolyse analysiert wird:

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Cl₂ENTWEDER₅  +  H₂Oder 2HCLO₃

Der HCLO sein₃ Die Chlorsäure. Die umgekehrte Reaktion würde dazu führen, dass die Säure dehydriert werden kann:

2HCLO₃  => Cl₂ENTWEDER₅  +  H₂ENTWEDER

Andererseits, wenn der CL₂ENTWEDER₅ Sobald es auftritt, zersetzt es sich:

2cl₂ENTWEDER₅ => 4CLO₂ + ENTWEDER₂

Es ist daher eine Vermittlerspezies anstelle eines Oxids richtig gesehen. Seine Zerlegung muss so schnell sein (angesichts der Tatsache, dass der CL sogar gebildet wird₂ENTWEDER₅), die nicht durch aktuelle instrumentelle Analysetechniken erkannt werden konnten.

Chloroxidstruktur (V)

Molekül

Im oberen Bild wurde die Struktur des hypothetischen CL -Moleküls gezeigt₂ENTWEDER₅ Mit einem Kugeln und Bars Modell. Rote Kugeln repräsentieren Sauerstoffatome und grün bis Chlor. Jedes Chlor hat eine trigonale Pyramidenumgebung, daher muss seine Hybridisierung SP sein³.

Somit das CL -Molekül₂ENTWEDER₅ Es kann als zwei trigonale Pyramiden angesehen werden, die durch einen Sauerstoff verbunden sind. Aber wenn es sorgfältig beobachtet wird, führt ein Pyramiden seine Sauerstoffatome und die andere aus der Ebene (in Richtung des Lesers) heraus.

Von hier aus wird vermutet, dass es Rotationen im Link gibt oder₂Cl-o-Cl₂, das Molekül relativ dynamisch machen. Beachten Sie, dass die Formel oder₂Cloclo₂ Es ist eine Möglichkeit, die Struktur des CL darzustellen₂ENTWEDER₅.

Lewis -Struktur

Lewis -Struktur für den hypothetischen CL2O5. Quelle: Gabriel Bolívar.

Bisher hat das Molekül selbst nicht zugelassen, was seine Instabilität fällig ist. Um diese Frage zu beleuchten, wird die oben dargestellte Lewis -Struktur verwendet, die oben dargestellt wird. Beachten Sie, dass die Struktur fälschlicherweise flach ist, aber im vorderen Unterabschnitt wurde klargestellt, dass sie nicht so ist.

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Warum beide Chloratome positive formale Lasten haben? Weil Chlor ein Paar frei von Elektronen hat, die überprüft werden können, wenn die Valencia -Link -Theorie angewendet wird (was aufgrund der Vereinfachung hier nicht durchgeführt wird). Somit ist seine formale Last:

C_F = 7 - (4 + 2) = 1

Und was hat das mit Ihrer Instabilität zu tun?? Nun, Chlor ist erheblich elektronegativ und daher ein schlechter Träger positiver formeller Lasten. Dies kehrt zum CL zurück₂ENTWEDER₅ Eine äußerst saure Spezies, da sie Elektronen gewinnen muss, um den elektronischen Bedarf der beiden Chloros zu liefern.

Das Gegenteil geschieht mit dem BR₂ENTWEDER₅ und das i₂ENTWEDER₅, Oxide, die unter normalen Bedingungen existieren. Dies liegt daran, dass sowohl Brom als auch Jod weniger elektronegativ sind als Chlor; Und deshalb unterstützen sie die positive formelle Last besser.

Isomere und ihre jeweilige Hydrolyse

Bisher ist die gesamte Erklärung einem der beiden Isomere des CL gefallen₂ENTWEDER₅: Das Ö₂Cloclo₂. Welches ist der andere? Das Ö₃Cloclo. In diesem Isomer fehlen den Chloros positive formale Lasten und sollten daher ein stabileres Molekül sein. Beide jedoch sowohl die oder₂Cloclo₂ wie das o₃Cloclo sollte hydrolysereaktionen leiden:

ENTWEDER₂Cl-o-Cl₂ + H₂O => 2₂Cl-oh (das ist nichts weiter als der HCLO₃)

ENTWEDER₃Cl-o-clo + H₂O => o₃Cl-oh (HcLO₄) + HO-clo (HCLO₂)

Beachten Sie, dass bis zu drei Chloroxoäakids gebildet werden können: HCLO₃, HCLO₄ Und HCLO₂

Nomenklatur

Sein Name 'Chloroxid (v)' entspricht der gemäß der Aktiennomenklatur zugewiesenen. Das Cl₂ENTWEDER₅ Es kann auch zwei weitere Namen haben: Dicloro und Cleoringanhydrid -Pentaoxid, die durch systematische bzw. traditionelle Nomenklaturen zugeordnet sind.

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Anwendungen

Mehr als Computerstudien zu motivieren, der CL₂ENTWEDER₅ Es fehlt der Gebrauch, bis es entdeckt, isoliert, charakterisiert, gespeichert ist und hat gezeigt, dass es nicht zum geringsten Kontakt explodiert.

Verweise

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische Chemie. (Vierte Edition). Mc Graw Hill.
2. Sandra Luján Quiroga und Luis José Perissinotti. (2011). Chloroxoäuren und Struktur von Dichloroxiden. Chem. Pädagoge, Vol. 16.
3. Chemische Formulierung. (2019). Chloroxid (V). Wiederhergestellt von: Quimica -Formulierung.com
4. Linus Pauling. (1988). Allgemeine Chemie. Dover Publications, Inc., New York.
5. Richard c. Ropp. (2013). Enzyklopädie der alkalischen Erdverbindungen. Elsevier.