Sifat klorin oksida (v), struktur, kegunaan

Dia Klorin oksida (V) Ia adalah sebatian bukan organik yang sangat tidak stabil yang formula kimianya adalah Cl₂Sama ada₅. Ia adalah salah satu daripada banyak oksida klorin, yang dicirikan oleh spesies molekul, atau bahkan radikal.

Cl₂Sama ada₅ Dia hanya menemui kehidupan di atas kertas dan pengiraan teoritis; Walau bagaimanapun, kewujudannya belum diketepikan dan kemungkinan ada yang dapat dicirikan (oleh teknik spektroskopi canggih)). Apa yang disebabkan oleh konsep kimia umum boleh diramalkan oksida ini, adalah bahawa ia adalah anhidrida asid klorik, HCLO₃.

Molekul CL2O5. Sumber: Jynto [CC0].

Molekul klorin oksida hipotetikal (V) ditunjukkan di atas (v). Perhatikan bahawa kerana ia adalah molekul, kehadiran Cl⁺⁵; Lebih kurang apabila dia mesti mempunyai kuasa polarisasi untuk memaksa oksigen, menghubungkan kovalen.

Seperti mana -mana sebatian yang tidak stabil, ia mengeluarkan tenaga untuk mengurai dalam produk yang lebih stabil; proses yang dalam banyak kes adalah letupan. Apabila Cl₂Sama ada₅ Ia memecah kebebasan₂ I₂. Ia berteori bahawa di dalam air, bergantung kepada isomer Cl₂Sama ada₅, Beberapa oxoacid klorin boleh dibentuk.

[TOC]

Sifat

Jisim molar cl₂Sama ada₅ adalah 150,9030 g/mol. Dari jisim ini, dan molekul hipotesisnya, ia boleh diramalkan bahawa jika ia boleh diasingkan, ia mungkin akan menjadi cecair berminyak; Sudah tentu, membandingkannya dengan penampilan fizikal Cl₂Sama ada₇.

Walaupun ia tidak dapat diasingkan atau dicirikan, oksida klorin ini berasid, kovalen dan juga mesti mempunyai momen dipol kecil. Keasidannya dapat difahami jika persamaan kimia hidrolisisnya dianalisis:

Boleh melayani anda: Undang -undang Amagat: Penjelasan, Contoh, Latihan

Cl₂Sama ada₅  +  H₂Atau 2hclo₃

Menjadi HCLO₃ Asid klorik. Reaksi terbalik akan mengakibatkan kes bahawa asid boleh dehidrasi:

2hclo₃  => Cl₂Sama ada₅  +  H₂Sama ada

Sebaliknya, ketika Cl₂Sama ada₅ Sebaik sahaja ia berlaku, ia terurai:

2Cl₂Sama ada₅ => 4clo₂ + Sama ada₂

Oleh itu, ia adalah spesies perantara dan bukannya oksida dengan betul. Penguraiannya mesti begitu pantas (memandangkan CL terbentuk₂Sama ada₅), yang tidak dapat dikesan oleh teknik analisis instrumental semasa.

Struktur oksida klorin (V)

Molekul

Di bahagian atas, struktur molekul CL hipotesis ditunjukkan₂Sama ada₅ Dengan model sfera dan bar. Sfera merah mewakili atom oksigen, dan hijau ke klorin. Setiap klorin mempunyai persekitaran piramid trigonal, jadi hibridinya mestilah SP³.

Oleh itu, molekul CL₂Sama ada₅ Ia dapat dilihat sebagai dua piramid trigonal yang dikaitkan dengan oksigen. Tetapi jika diperhatikan dengan teliti, piramid membimbing atom oksigennya, dan yang lain keluar dari satah (ke arah pembaca).

Dari sini dianggap terdapat putaran dalam pautan atau₂CL-O-CL₂, menjadikan molekul agak dinamik. Perhatikan bahawa formula atau₂Cloclo₂ Ini adalah cara untuk mewakili struktur Cl₂Sama ada₅.

Struktur Lewis

Struktur Lewis untuk CL2O5 hipotesis. Sumber: Gabriel Bolívar.

Sehingga kini molekul itu sendiri tidak membenarkan menafsirkan ketidakstabilannya. Untuk memberi penjelasan kepada soalan ini, struktur Lewis digunakan, diwakili di atas. Perhatikan bahawa ia salah difikirkan bahawa strukturnya rata, tetapi di sub -bahagian anterior ia dijelaskan bahawa ia tidak begitu.

Boleh melayani anda: Natrium Azid (NAN3): Struktur, Hartanah, Kegunaan, Risiko

Mengapa kedua -dua atom klorin mempunyai beban formal positif? Kerana klorin mempunyai sepasang bebas daripada elektron, yang boleh disahkan apabila teori pautan Valencia digunakan (yang disebabkan oleh penyederhanaan tidak akan dilakukan di sini). Oleh itu, beban formalnya ialah:

C_F = 7 - (4 + 2) = 1

Dan apa kaitannya dengan ketidakstabilan anda? Nah, klorin adalah jauh elektronegatif, dan oleh itu pembawa buruk beban formal positif. Ini kembali ke CL₂Sama ada₅ Spesies yang sangat berasid, kerana ia perlu mendapatkan elektron untuk membekalkan permintaan elektronik kedua -dua kloros.

Sebaliknya berlaku dengan BR₂Sama ada₅ dan i₂Sama ada₅, oksida yang wujud dalam keadaan normal. Ini kerana kedua -dua bromin dan iodin kurang elektronegatif daripada klorin; Dan oleh itu, mereka menyokong beban formal positif yang lebih baik.

Isomer dan hidrolisis masing -masing

Setakat ini keseluruhan penjelasan telah jatuh ke salah satu daripada dua isomer CL₂Sama ada₅: O₂Cloclo₂. Yang lain? O₃Cloclo. Dalam isomer ini, kloros tidak mempunyai beban formal yang positif, dan oleh itu harus menjadi molekul yang lebih stabil. Walau bagaimanapun, kedua -dua atau₂Cloclo₂ seperti o₃Cloclo harus mengalami reaksi hidrolisis:

Sama ada₂CL-O-CL₂ + H₂O => ke -2₂Cl-oh (yang tidak lebih daripada HCLO₃)

Sama ada₃Cl-o-clo + H₂O => o₃Cl-oh (hclo₄) + Ho-clo (hclo₂)

Perhatikan bahawa sehingga tiga oxoacid klorin boleh dibentuk: HCLO₃, Hclo₄ Dan hclo₂

Nomenclature

Namanya 'klorin oksida (v)' sepadan dengan yang ditugaskan mengikut tatanama saham. Cl₂Sama ada₅ Ia juga boleh mempunyai dua nama lain: dicloro dan cloring anhydride pentaoxide, yang ditugaskan oleh nomenclatures sistematik dan tradisional, masing -masing.

Boleh melayani anda: Titanium: Sejarah, Struktur, Hartanah, Reaksi, Kegunaan

Aplikasi

Lebih daripada memotivasi kajian komputer, CL₂Sama ada₅ Ia akan kekurangan penggunaan sehingga ia ditemui, terpencil, dicirikan, disimpan dan telah menunjukkan bahawa ia tidak meletupkan hubungan yang sedikit.

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Sandra Luján Quiroga dan Luis José Perissinotti. (2011). Oxoacid klorin dan struktur oksida dichlorine. Chem. Pendidik, Vol. 16.
3. Perumusan kimia. (2019). Klorin oksida (V). Pulih dari: formulasi quimica.com
4. Linus Pauling. (1988). Kimia Am. Penerbitan Dover, Inc., New York.
5. Richard c. Ropp. (2013). Ensiklopedia sebatian Bumi Alkali. Elsevier.