- Lastnosti
- Struktura klorovega oksida (V)
- Molekula
- Lewisova struktura
- Izomeri in njihova hidroliza
- Nomenklatura
- Prijave
- Reference
Klor oksid (V) je zelo nestabilen anorganska spojina, katerega kemijska formula je Cl 2 O 5 . Je eden izmed številnih oksidov klora, za katere je značilno, da so molekularne ali celo radikalne vrste.
Cl 2 O 5 je našel življenje le na papirju in teoretičnih izračunih; vendar njegov obstoj ni izključen in verjetno je mogoče, da je nekatere značilno (z naprednimi tehnikami spektroskopije). Kaj se lahko predvidi od splošnih konceptih kemijo tega oksida, da je anhidrid klorove kisline, HCIO 3 .
Molekula Cl205. Vir: Jynto.
Hipotetična molekula klorovega oksida (V) je prikazana zgoraj. Upoštevajte, da ker gre za molekulo, prisotnost iona Cl +5 sploh ne pride v poštev ; še manj, kadar mora imeti tako polarizirajočo moč, da prisili kisik, da se kovalentno veže.
Kot vsa nestabilna spojina tudi sprošča energijo, da se razgradi na bolj stabilne izdelke; postopek, ki je v mnogih primerih eksploziven. Ko Cl 2 O 5 razpade sprošča Cio 2 in O 2 . To je teorijo, da v vodi, v odvisnosti od izomera Cl 2 O 5 , lahko različne klor okso kisline se tvori.
Lastnosti
Molska masa Cl 2 O 5 je 150,9030 g / mol. Iz te mase in njene hipotetične molekule je mogoče sklepati, da bi bila verjetno izolirana, če bi jo lahko izolirali; seveda, če ga primerjamo s fizičnim videzom Cl 2 O 7 .
Čeprav ga ni mogoče izolirati ali karakterizirati, je ta klorov oksid kisel, kovalenten in mora imeti tudi majhen dipolni moment. Njegova kislost je razumljiva, če se analizira kemijska enačba njene hidrolize:
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HClO 3 je klorova kislina. Povratna reakcija bi povzročila dehidracijo kisline:
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
Ko je Cl 2 O 5 komaj proizveden, se ta razgradi:
2Cl 2 O 5 => 4ClO 2 + O 2
Gre torej za posredniško vrsto in ne oksid, ki pravilno govori. Razpad mora biti tako hiter (če upoštevamo, da se Cl 2 O 5 sploh oblikuje ), da ga trenutne tehnike instrumentalne analize niso zaznale.
Struktura klorovega oksida (V)
Molekula
Zgornja slika prikazuje strukturo hipotetične molekule Cl 2 O 5 z modelom sfer in palic. Rdeče krogle predstavljajo atome kisika, zelene pa kroge. Vsak klor ima trigonsko piramidno okolje, zato mora biti njegova hibridizacija sp 3 .
Tako je Cl 2 O 5 molekula smemo gledati kot dva trikotna piramid povezanih s kisikom. Če pa pogledate natančno, ena piramida usmeri svoje kisikove atome navzdol, druga pa iz ravnine (proti bralcu).
Zato se predpostavlja, da obstaja rotacije v O 2 Cio-Cio 2 bond , zaradi česar je molekula relativno dinamično. Upoštevajte, da s formulo O 2 ClOClO 2 je način predstavlja strukturo Cl 2 O 5 .
Lewisova struktura
Lewisova struktura za hipotetični Cl2O5. Vir: Gabriel Bolívar.
Do zdaj nam sama molekula ni omogočila dešifriranja, zakaj je posledica njene nestabilnosti. Da bi osvetlili to vprašanje, se obrnemo na njegovo Lewisovo strukturo, prikazano zgoraj. Upoštevajte, da je mogoče zgradba napačno misliti kot ravna, toda v prejšnjem pododdelku je bilo pojasnjeno, da ni.
Zakaj imata oba atoma klora pozitivne formalne naboje? Ker ima klor prosti par elektronov, kar lahko preverimo z uporabo teorije o Valencia Bond (česar tu zaradi poenostavitve ne bomo storili). Tako je njegova formalna obremenitev:
C f = 7 - (4 + 2) = 1
In kaj ima to veze z njegovo nestabilnostjo? No, klor je občutno elektronegativen in zato slab nosilec pozitivnih formalnih nabojev. Zaradi tega je Cl 2 O 5 zelo kisla vrsta, saj mora za pridobivanje elektronskih potreb po obeh klorih pridobiti elektrone.
Z Br 2 O 5 in I 2 O 5 se dogaja ravno obratno , oksidi, ki obstajajo v normalnih pogojih. Razlog je, da sta tako brom kot jod manj elektronegativna kot klor; in zato bolje podpirajo pozitiven formalni naboj.
Izomeri in njihova hidroliza
Doslej je ves razlaga padla na enem izmed dveh izomerov Cl 2 O 5 : O 2 ClOClO 2 . Kateri je drugi? The O 3 ClOClO. V tem izomerju klori nimajo pozitivnih formalnih nabojev, zato bi morali biti stabilnejša molekula. Vendar pa oba O 2 ClOClO 2 in O 3 ClOClO treba do hidrolize reakcije:
O 2 Cl-O-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH (ki niso nič drugega kot HClO 3 )
O 3 Cio-Cio + H 2 O => O 3 Ci-OH (HCIO 4 ) + HO-Cio (HCIO 2 )
Upoštevajte, da lahko nastanejo do tri klor okso kisline: HClO 3 , HClO 4 in HClO 2
Nomenklatura
Ime „klorov oksid (V)“ ustreza imenu, dodeljenemu v skladu z nomenklaturo zalog. Cl 2 O 5 ima lahko tudi dve drugi imeni: dikloro pentaoksid in kloridni anhidrid, ki ju dodeli sistematična in tradicionalna nomenklatura.
Prijave
Namesto da motivira računalniške študije, bo Cl 2 O 5 neuporaben, dokler ga ne odkrijemo, izoliramo, označimo, shranimo in ne pokažemo, da bi eksplodiral ob najmanjšem stiku.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
- Sandra Luján Quiroga in Luis José Perissinotti. (2011). Kloreve oksokisline in struktura diklorovih oksidov. Kem. Vzgojitelj, letnik 16.
- Kemična formulacija. (2019). Klorov oksid (V). Pridobljeno: formulacionquimica.com
- Linus Pauling. (1988). Splošna kemija. Dover Publications, INC., New York.
- Richard C. Ropp. (2013). Enciklopedija alkalnih zemeljskih spojin. ElSevier.