- Egenskaper
- Struktur av kloroxid (V)
- Molekyl
- Lewis struktur
- Isomerer och deras respektive hydrolys
- Nomenklatur
- tillämpningar
- referenser
Den kloroxid (V) är en mycket instabil oorganisk förening vars kemiska formel är Cl 2 O 5 . Det är en av de många kloroxiderna, som kännetecknas av att de är molekylära eller till och med radikala arter.
Cl 2 O 5 har bara hittat liv på papper och teoretiska beräkningar; emellertid har dess existens inte uteslutits och det är troligt att vissa kan karakteriseras (av avancerad spektroskopiteknik). Det som kan förutsägas från allmänna kemikoncept för denna oxid är att det är anhydriden av klorsyra, HClO 3 .
Cl2O5-molekyl. Källa: Jynto.
Den hypotetiska molekylen av kloroxid (V) visas ovan. Observera att eftersom det är en molekyl beaktas inte närvaron av Cl +5- jonen alls ; ännu mindre när den måste ha en sådan polariserande kraft för att tvinga syre att binda kovalent.
Liksom alla instabila föreningar släpper den energi för att brytas ner i mer stabila produkter; process som i många fall är explosiv. När Cl 2 O 5 sönderdelas släpper det ClO 2 och O 2 . En teori är att i vatten, beroende på isomeren av Cl 2 O 5 , kan olika klor oxo syror bildas.
Egenskaper
Den molära massan av Cl 2 O 5 är 150,9030 g / mol. Från denna massa, och dess hypotetiska molekyl, kan det antas att om det kunde isoleras, skulle det förmodligen vara en oljig vätska; naturligtvis, jämföra det med det fysiska utseendet av Cl 2 O 7 .
Även om den inte kan isoleras eller karakteriseras, är denna kloroxid sur, kovalent och måste också ha ett litet dipolmoment. Dess surhet är förståelig om den kemiska ekvationen för dess hydrolys analyseras:
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HCl03 är klorsyra. Den omvända reaktionen skulle resultera i fallet att syran kan dehydratiseras:
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
Å andra sidan, när Cl 2 O 5 är knappast produceras, sönderdelas det:
2cl 2 O 5 => 4ClO 2 + O 2
Det är därför en mellanliggande art snarare än en oxid korrekt. Dess sönderdelning måste vara så snabb (med tanke på att Cl 2 O 5 är även formad ), att det inte har detekterats av nuvarande instrumentella analystekniker.
Struktur av kloroxid (V)
Molekyl
De övre bild visar strukturen hos den hypotetiska Cl 2 O 5 molekyl med en sfärer och stavar modell. De röda sfärerna representerar syreatomer och de gröna sfärerna representerar kloratomer. Varje klor har en trigonal pyramidmiljö, så dess hybridisering måste vara sp 3 .
Således Cl 2 O 5 molekylen kan ses som två trigonal pyramider sammanlänkade genom ett syre. Men om du tittar noga, riktar den ena pyramiden sina syreatomer nedåt, den andra ur plan (mot läsaren).
Varför det antas att det finns rotationer i O 2 ClO-ClO 2 bindning , vilket gör molekylen relativt dynamisk. Notera att formeln O 2 ClOClO 2 är ett sätt att representera strukturen av Cl 2 O 5 .
Lewis struktur
Lewisstruktur för den hypotetiska Cl2O5. Källa: Gabriel Bolívar.
Hittills har molekylen i sig inte kunnat avkoda varför dess instabilitet beror. För att belysa denna fråga vänder vi oss till dess Lewis-struktur, som visas ovan. Observera att strukturen felaktigt kan anses vara platt, men i föregående underavsnitt klargjordes att den inte är det.
Varför har båda kloratomer positiva formella laddningar? Eftersom klor har ett fritt par elektroner kvar, vilket kan verifieras genom att tillämpa Valencia Bond Theory (som inte kommer att göras här för förenkling). Således är dess formella belastning:
C f = 7 - (4 + 2) = 1
Och vad har detta att göra med dess instabilitet? Klor är betydligt elektroniskt negativt och därför en dålig bärare av positiva formella laddningar. Detta gör Cl 2 O 5 till en mycket sur art eftersom den måste få elektroner för att tillgodose det elektroniska behovet av de två klorinerna.
Motsatsen händer med Br 2 O 5 och jag 2 O 5 , oxider som existerar under normala förhållanden. Detta beror på att både brom och jod är mindre elektronegativa än klor; och därför stöder de bättre den positiva formella avgiften.
Isomerer och deras respektive hydrolys
Hittills har all förklaring fallit på en av de två isomererna i Cl 2 O 5 : O 2 ClOClO 2 . Vilken är den andra? O 3 ClOClO. I denna isomer saknar klorinerna positiva formella laddningar och bör därför vara en mer stabil molekyl. Både O 2 ClOClO 2 och O 3 ClOClO bör emellertid genomgå hydrolysreaktioner:
O 2 ClO-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH (som är något annat än HCIO 3 )
O 3 ClO-ClO + H 2 O => O 3 Cl-OH (HCIO 4 ) + HO-ClO (HClO 2 )
Observera att upp till tre kloroxo-syror kan bildas: HClO 3 , HClO 4 och HClO 2
Nomenklatur
Namnet "kloroxid (V)" motsvarar det som tilldelats enligt lagarnomenklaturen. Cl 2 O 5 kan också ha två andra namn: diklor pentaoxid och klor anhydrid-, tilldelas av de systematiska och traditionella nomenklaturer, respektive.
tillämpningar
I stället för att motivera beräkningsstudier kommer Cl 2 O 5 att vara värdelös tills den upptäcks, isoleras, karaktäriseras, lagras och visas för att inte explodera vid minsta kontakt.
referenser
- Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
- Sandra Luján Quiroga och Luis José Perissinotti. (2011). Kloroxoidsyror och struktur av dikloroxider. Chem. Educator, vol. 16.
- Kemisk formulering. (2019). Kloroxid (V). Återställd från: formulacionquimica.com
- Linus Pauling. (1988). Allmän kemi. Dover Publications, INC., New York.
- Richard C. Ropp. (2013). Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Elsevier.