Proprietà di ossido di cloro (iii), struttura, usi

Lui ossido di cloro (III) È un composto inorganico la cui formula chimica è CL₂O₃. Corrisponde all'anidride di cloro, HCLO₂. È un solido marrone scuro, altamente esplosivo anche a temperature inferiori a 0 ° C e scarsamente caratterizzato. Ecco perché è soggetto all'interesse per gli studi informatici.

Chimicamente è un ossido covalente, quindi ci sono legami Cl-O e una molecola discreta di CL₂O₃ (Immagine inferiore). Questa molecola può ben formarsi con disidratazione dell'HCLO₂, o sottoponendolo a basse temperature. Il dettaglio è che decompone producendo cl₂, O₂, o altri ossidi di cloro termodinamicamente più stabili.

Molecola di triossido di dicloro. Fonte: Jynto [CC0].

Poiché i legami CL-O sono poco polari, l'e-mail CL₂O₃ Ha un piccolo momento di dipolo; Pertanto, non si dissolve bene in acqua o interagisce con altri solventi polari. La sua instabilità è tale che non è noto usi commerciali o potenziali (o come esplosivo la sua applicabilità sarebbe praticabile).

Il motivo principale della sua instabilità può essere dovuto alle caratteristiche elettroniche del presunto CL³⁺ (Supponendo un carattere puramente ionico). In effetti, i suoi stati di ossidazione +1 e +5 sono i più stabili quando il cloro si forma composti con ossigeno.

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Proprietà

Poiché la sua caratterizzazione è scarsa e non documentata, non c'è molto da dire delle sue proprietà tranne i seguenti punti:

-Ha una massa molecolare di 118.903.

-È un solido marrone scuro; Anche se puoi sublimare il cloro gassoso, dicendo vapori verdi giallastri.

-Manca sia il punto di ebollizione che di fusione, poiché a 0ºC esplode (e anche a temperature più fredde).

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-La sua solubilità in acqua è stimata intorno a 3,42 g/100 ml, il che dimostra che è una molecola covalente di bassa polarità.

-Reagisce con l'acqua (il poco che si dissolve) per diventare l'HCLO₂:

Cl₂O₃ + H₂O 2HCLO₂

Struttura dell'ossido di cloro (III)

Nell'immagine è stata mostrata la struttura molecolare del CL₂O₃ Con un modello di sfere e barre. Sebbene non sembri a causa dell'occhio nudo, le tacite implicazioni dei loro collegamenti e accordi spaziali sono più complicate di quanto sembrino. Questa struttura corrisponde a uno dei tanti possibili isomeri per questo composto.

Le sfere rosse corrispondono agli atomi di ossigeno e quelli verdi agli atomi di cloro. Il cloro a sinistra presenta geometria della piramide trigonale, con un paio di elettroni liberi; Quindi si può presumere che la tua ibridazione debba essere SP³. Un atomo di ossigeno funge da ponte tra i due cloros, cl-o-cl.

Isomeri

Quali sono gli altri isomeri? In teoria sono calcolati nove, di cui quattro sono i più stabili (inclusa l'immagine). Gli altri tre avrebbero strutture come:

-CLCLO₃. Molto simile a quello spiegato, ma con un collegamento CL-CL.

-CloOocl (1). In questo isomero c'è un ponte di tre ossigeno che separa i due atomi di cloro (ricorda la geometria angolare di H₂O per visualizzarlo).

-CloOocl (2). Lo stesso ponte ossigenato è presente anche in questo isomero, ad eccezione dei due atomi di cloro vengono eclissi nello spazio; uno davanti all'altro, mentre nel precedente isomero sono distanti.

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Nomenclatura

Il suo nome, ossido di cloro (III), corrisponde al assegnato secondo la nomenclatura azionaria. Qui si presume che il cloro abbia uno stato di ossidazione di +3; Ma non significa che il cl cation³⁺ può essere presente. È una molecola, non una rete ionica.

Un altro nome con cui è noto anche il CL₂O₃ È triossido di dicloro, secondo la nomenclatura sistematica.

E finale. Questo nome è dovuto al fatto che, come già spiegato, il CL₂O₃ Si verifica quando l'HCLO₂ Condensa ad annaffiare l'acqua.

Applicazioni

Perché è un ossido di cloro, l'uso più immediato che potrebbe essere pensato per il CL₂O₃ È come un agente ossidante, in grado di neutralizzare impurità e microbi organici. Tuttavia, è molto instabile, oltre all'esplosivo, in modo che a questo scopo sia considerato utile.

Sicuramente non ci sono informazioni nemmeno come si comporterebbe il CL₂O₃ sotto enormi pressioni (se non esplode nel processo). In condizioni normali, sembra non essere altro che un intermediario relativamente stabile e differenziale tra gli altri ossidi di cloro più stabili.

Computazionalmente, tuttavia, è stato soggetto allo studio per determinare i meccanismi da parte dei radicali liberi che coinvolgono diverse specie di cloro e ossigeno.

Riferimenti

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5. Kim K. H., Han e.K., e leggere e. S. (1999). Effetti impostati basati sulla stabilità degli isomeri Cl2O3 usando i metodi B3P86 e B3LYP di teoria funzionale della densità. Journal of Molecular Structure Theochem 460 (1-3): 19-25.

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