Chlooroxide (v) eigenschappen, structuur, gebruik

Hij Chlooroxide (V) Het is een zeer onstabiele anorganische verbinding waarvan de chemische formule Cl is₂OF₅. Het is een van de vele chlooroxiden, die worden gekenmerkt door moleculaire, of zelfs radicale soorten.

De Cl₂OF₅ Hij heeft alleen het leven op papier en theoretische berekeningen gevonden; Het bestaan ​​ervan is echter niet uitgesloten en het is waarschijnlijk dat sommige kunnen worden gekenmerkt (door geavanceerde spectroscopietechnieken))). Wat vanwege algemene chemieconcepten kan worden voorspeld van dit oxide, is dat het het anhydride van het chloorzuur is, HCLO₃.

CL2O5 -molecuul. Bron: Jynto [CC0].

Het hypothetische chlooroxidemolecuul (V) wordt hierboven getoond (V). Merk op dat omdat het een molecuul is, de aanwezigheid van de CL⁺⁵; Nog minder wanneer hij zo'n polariserende kracht moet hebben om zuurstof te forceren en covalent te verbinden.

Zoals elke onstabiele verbinding, geeft het energie vrij om te ontleden in stabielere producten; Verwerk dat in veel gevallen explosief is. Wanneer de Cl₂OF₅ Het breekt de vrijheid af₂ I₂. Het is theoretiseerd dat in het water, afhankelijk van het isomeer van CL₂OF₅, Er kunnen verschillende chlooroxoacides worden gevormd.

[TOC]

Eigenschappen

De molaire massa van de Cl₂OF₅ is 150.9030 g/mol. Uit deze massa en zijn hypothetische molecuul kan worden vermoed dat als het kan worden geïsoleerd, dit waarschijnlijk een olieachtige vloeistof zou zijn; Natuurlijk vergelijken het met het fysieke uiterlijk van de CL₂OF₇.

Hoewel het niet kan worden geïsoleerd of gekarakteriseerd, is dit chlooroxide zuur, covalent en moet het ook een klein dipoolmoment hebben. De zuurgraad is begrijpelijk als de chemische vergelijking van zijn hydrolyse wordt geanalyseerd:

Kan u van dienst zijn: Amagat Law: uitleg, voorbeelden, oefeningen

Klet₂OF₅  +  H₂Of 2hclo₃

De HCLO zijn₃ Het chloorzuur. De omgekeerde reactie zou ertoe leiden dat het zuur kan worden uitgedroogd:

2HCLO₃  => Cl₂OF₅  +  H₂OF

Aan de andere kant, wanneer de CL₂OF₅ Zodra het zich voordoet, ontleedt het:

2cl₂OF₅ => 4CLO₂ + OF₂

Het is daarom een ​​intermediaire soort in plaats van een oxide op de juiste manier. De ontleding moet zo snel zijn (gezien het feit dat de CL zelfs wordt gevormd₂OF₅), die niet kon worden gedetecteerd door huidige instrumentale analysetechnieken.

Chlooroxidestructuur (V)

Molecuul

In het bovenste beeld werd de structuur van het hypothetische CL -molecuul getoond₂OF₅ Met een bollen en barsmodel. Rode bollen vertegenwoordigen zuurstofatomen en groen tot chloor. Elk chloor heeft een trigonale piramide -omgeving, dus de hybridisatie ervan moet SP zijn³.

Dus het CL -molecuul₂OF₅ Het kan worden gezien als twee trigonale piramides gekoppeld door een zuurstof. Maar als het zorgvuldig wordt waargenomen, leidt een piramide zijn zuurstofatomen naar beneden en de andere uit het vlak (in de richting van de lezer).

Vanaf hier wordt aangenomen dat er rotaties zijn in de link of₂Cl-o-cl₂, Het molecuul relatief dynamisch maken. Merk op dat de formule of₂Koker₂ Het is een manier om de structuur van de CL weer te geven₂OF₅.

Lewis -structuur

Lewis -structuur voor de hypothetische CL2O5. Bron: Gabriel Bolívar.

Tot nu toe heeft het molecuul zelf niet toegestaan ​​te ontcijferen naar wat zijn instabiliteit moet verschijnen. Om deze vraag licht te werpen, wordt de Lewis -structuur gebruikt, hierboven weergegeven. Merk op dat het ten onrechte kan worden gedacht dat de structuur plat is, maar in de voorste subsectie werd het verduidelijkt dat het niet zo is.

Kan u van dienst zijn: natriumazide (nan3): structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

Waarom beide chlooratomen positieve formele belastingen hebben? Omdat chloor een paar vrij van elektronen heeft, dat kan worden geverifieerd wanneer de Valencia Link Theory wordt toegepast (wat hier vanwege vereenvoudiging niet zal worden gedaan). De formele belasting is dus:

C_F = 7 - (4 + 2) = 1

En wat heeft dit te maken met uw instabiliteit? Nou, chloor is aanzienlijk elektronegatief en daarom een ​​slechte drager van positieve formele belastingen. Dit keert terug naar de CL₂OF₅ Een extreem zure soort, omdat het elektronen moet krijgen om te voldoen aan de elektronische vraag van de twee chloros.

Het tegenovergestelde gebeurt met de BR₂OF₅ en de i₂OF₅, oxiden die wel in normale omstandigheden bestaan. Dit komt omdat zowel broom als jodium minder elektronegatief zijn dan chloor; En daarom ondersteunen ze de positieve formele belasting beter.

Isomeren en hun respectieve hydrolyse

Tot nu toe is de hele verklaring gedaald tot een van de twee isomeren van de CL₂OF₅: De O₂Koker₂. Dat is de andere? De O₃Koker. In dit isomeer missen de chloors positieve formele belastingen en moeten daarom een ​​stabielere molecuul zijn. Maar zowel de of₂Koker₂ zoals de O₃Cloclo zou hydrolysereacties moeten lijden:

OF₂Cl-o-cl₂ + H₂O => 2e₂Cl-oh (die niets meer zijn dan de HCLO₃))

OF₃CL-O-CLO + H₂O => o₃Cl-oh (hclo₄) + Ho-clo (hclo₂))

Merk op dat maximaal drie chlooroxoacides kunnen worden gevormd: HCLO₃, HCLO₄ En HCLO₂

Nomenclatuur

De naam 'chlooroxide (v)' komt overeen met de toegewezen volgens de voorraadnomenclatuur. De Cl₂OF₅ Het kan ook twee andere namen hebben: dicloro en cloor anhydride pentaoxide, toegewezen door respectievelijk systematische en traditionele nomenclatures.

Kan u dienen: Titanium: geschiedenis, structuur, eigenschappen, reacties, gebruik

Toepassingen

Meer dan om computerstudies te motiveren, de CL₂OF₅ Het zal geen gebruik maken totdat het wordt ontdekt, geïsoleerd, gekarakteriseerd, opgeslagen en heeft aangetoond dat het niet naar het minste contact ontploft.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill.
2. Sandra Luján Quiroga en Luis José Perissinotti. (2011). Chlooroxoacides en structuur van dichlooroxiden. Chem. Opvoeder, vol. 16.
3. Chemische formulering. (2019). Chlooroxide (V). Hersteld van: Quimica -formulering.com
4. Linus Pauling. (1988). Algemene scheikunde. Dover Publications, Inc., New York.
5. Richard C. Roppen. (2013). Encyclopedie van de alkalische aarde -verbindingen. Elsevier.