Klor oksit (III) 'ün kimyasal formül CI ile, bir inorganik bileşiktir 2 O 3 . Klorlu asit anhidrit, HCLO tekabül 2 . Koyu kahverengi bir katıdır, 0ºC'nin altındaki sıcaklıklarda bile oldukça patlayıcıdır ve kötü karakterize edilmiştir. Hesaplamalı çalışmaların ilgi konusu olmasının nedeni budur.
Kimyasal olarak bu, bir kovalent oksit, yani Cı-O bağları içermeyen ve bir ayrık Cı bulunmaktadır 2 O 3 molekülü (alt resim). Bahsedilen molekül ya HCLO dehidrasyon ile oluşturulabilir 2 ya da düşük sıcaklıklarda fotoliz tabi tutularak. Detaylandırınız Cl üreten dekompoze olduğunu 2 , O 2 , ya da diğer termodinamik olarak kararlı klor oksitler.
Dikloro trioksit molekülü. Kaynak: Jynto.
Cı-O bağları CI, zayıf kutuplu olduğu 2 O 3 molekülü küçük dipol momentine sahiptir; bu nedenle suda iyi çözünmez veya diğer polar çözücülerle etkileşime girmez. Kararsızlığı, ticari veya potansiyel kullanımları bilinmeyecek şekildedir (ne de bir patlayıcı olarak uygulanabilirliği geçerli olmayacaktır).
Kararsızlığının ana nedeni, varsayılan Cl 3 + ' nın elektronik özelliklerinden kaynaklanıyor olabilir (tamamen iyonik bir karakter varsayarak). Aslında, +1 ve +5 oksidasyon durumları, klor oksijenli bileşikler oluşturduğunda en kararlı durumdur.
Özellikleri
Karakterizasyonu zayıf ve belgelenmemiş olduğundan, özellikleri hakkında aşağıdaki hususlar dışında söylenecek pek bir şey yoktur:
-118.903 moleküler kütleye sahiptir.
- Katı koyu kahverengidir; sarımsı yeşil buharlar vererek gaz halindeki kloru süblimasyon yapabilmesine rağmen.
-0ºC'de (ve daha düşük sıcaklıklarda) patladığı için hem kaynama hem de erime noktalarından yoksundur.
-Sudaki çözünürlüğünün 3,42 g / 100 mL civarında olduğu tahmin edilmektedir, bu da onun düşük polariteye sahip kovalent bir molekül olduğunu kanıtlamaktadır.
-Su ile reaksiyona girerek (az çözünen) HClO 2 olur :
Cl 2 O 3 + H 2 O <=> 2HClO 2
Klor (III) oksidin yapısı
Görüntü, küreler ve çubuklar modeli ile Cl 2 O 3'ün moleküler yapısını göstermektedir . İlk bakışta öyle görünmese de, bağlantılarının ve mekansal düzenlemelerinin söylenmemiş sonuçları göründüğünden daha karmaşıktır. Bu yapı, bu bileşik için birçok olası izomerden birine karşılık gelir.
Kırmızı küreler oksijen atomlarına ve yeşil küreler klor atomlarına karşılık gelir. Soldaki klor, bir çift serbest elektron ile trigonal piramit geometrisine sahiptir; bu nedenle hibridizasyonlarının sp 3 olması gerektiği varsayılabilir . Bir oksijen atomu, iki klor, Cl-O-Cl arasında bir köprü görevi görür.
İzomerler
Diğer izomerler nelerdir? Teorik olarak, dokuz tanesi hesaplanır, bunlardan dördü en kararlıdır (resimdeki dahil). Diğer üçünün aşağıdaki gibi yapıları olacaktır:
-ClClO 3 . Açıklanana çok benzer, ancak bir Cl-Cl bağı ile.
-ClOOOCl (1). Bu izomerde, iki klor atomunu ayıran üç oksijenden oluşan bir köprü vardır ( görselleştirmek için H 2 O'nun açısal geometrisini hatırlayın ).
-ClOOOCl (2). Aynı oksijenli köprü bu izomerde de mevcuttur, ancak iki klor atomu uzayda tutulmaktadır; biri diğerinin karşısındadır, üstteki izomerde ise uzaktır.
terminoloji
Adı, klor oksit (III), stok terminolojisine göre atanmış olana karşılık gelir. Burada klorun +3 oksidasyon durumuna sahip olduğu varsayılmaktadır; ancak bu Cl 3+ katyonunun mevcut olabileceği anlamına gelmez . Bir iyon ağı değil, bir moleküldür.
Cı hangi bir başka isim 2 O 3 olduğu da bilinmektedir sistematik adlandırma göre dikloro trioksittir.
Ve son olarak, çok yaygın olmayan (geleneksel isimlendirme tarafından yönetilmesine rağmen), bu bileşiğe atıfta bulunmak için klorlu anhidrit adı vardır. Bu adı zaten açıklandığı gibi, CI, gerçeği nedeniyle olan 2 O 3 üretildiği zaman HClO 2 yoğuştuğu su serbest bırakır.
Uygulamalar
Bir klorin oksit, Cl için düşünülebilir en acil kullanımı olduğu gibi 2 O 3 , bir oksitleme maddesi olarak organik yabancı maddeleri ve mikropları nötralize edebilir. Bununla birlikte, patlayıcı olduğu kadar çok dengesizdir, bu nedenle bu amaç için yararlı olduğu düşünülmemektedir.
Elbette, Cl 2 O 3'ün muazzam basınç altında nasıl davranacağına dair hiçbir bilgi yoktur (eğer bu süreçte patlamazsa). Normal koşullar altında, diğer daha kararlı klor oksitler arasında nispeten kararlı ve farklılaşabilir bir ara üründen başka bir şey olmadığı görülmektedir.
Bununla birlikte, sayısal olarak, çeşitli klor ve oksijen türlerini içeren serbest radikal mekanizmalarını belirlemek için çalışılmıştır.
Referanslar
- Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
- Vikipedi. (2019). Diklor trioksit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- Dale L. Perry. (2011). İnorganik bileşikler el kitabı. (ikinci baskı). CRC Press Taylor & Francis Group.
- Richard C. Ropp. (2013). Toprak Alkali Bileşiklerinin Ansiklopedisi. ElSevier.
- Kim KH, Han YK ve Lee YS (1999). Yoğunluk fonksiyonel teorisinin B3P86 ve B3LYP yöntemlerini kullanarak Cl2O3 izomerlerinin kararlılığı üzerindeki temel etkileri. Journal of Molecular Structure THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.