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

Lui Ossido di cloro (V) È un composto inorganico altamente instabile la cui formula chimica è Cl₂O₅. È uno dei tanti ossidi di cloro, che sono caratterizzati da specie molecolari o persino radicali.

Il cl₂O₅ Ha trovato solo la vita su carta e calcoli teorici; Tuttavia, la sua esistenza non è stata esclusa ed è probabile che alcuni possano essere caratterizzati (da tecniche di spettroscopia avanzata)). Ciò che a causa dei concetti generali di chimica può essere previsto per questo ossido, è che è l'anidride dell'acido clorico, HCLO₃.

Molecola Cl2O5. Fonte: Jynto [CC0].

L'ipotetica molecola di ossido di cloro (V) è mostrata sopra (V). Si noti che perché è una molecola, la presenza del CL⁺⁵; Ancora meno quando deve avere un tale potere polarizzante per forzare l'ossigeno, collegando in modo covalente.

Come ogni composto instabile, rilascia energia per decomporsi in prodotti più stabili; Processo che in molti casi è esplosivo. Quando il cl₂O₅ Rompe la libertà₂ IO₂. È teorizzato che nell'acqua, a seconda dell'isomero di CL₂O₅, Si possono formare diversi oxoacidi di cloro.

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Proprietà

La massa molare del CL₂O₅ è 150.9030 g/mol. Da questa massa e la sua ipotetica molecola, si può ipotizzare che se potesse essere isolato sarebbe probabilmente un liquido oleoso; Naturalmente, confrontandolo con l'aspetto fisico del CL₂O₇.

Sebbene non possa essere isolato o caratterizzato, questo ossido di cloro è acido, covalente e deve anche avere un piccolo momento di dipolo. La sua acidità è comprensibile se viene analizzata l'equazione chimica della sua idrolisi:

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Cl₂O₅  +  H₂O 2HCLO₃

Essere l'HCLO₃ L'acido clorico. La reazione inversa comporterebbe il caso in cui l'acido possa essere disidratato:

2HCLO₃  => Cl₂O₅  +  H₂O

D'altra parte, quando il CL₂O₅ Non appena si verifica, si decompone:

2cl₂O₅ => 4clo₂ + O₂

È quindi una specie intermedia anziché un ossido che parla correttamente. La sua decomposizione deve essere così veloce (considerando che il CL è persino formato₂O₅), che non può essere rilevato dalle attuali tecniche di analisi strumentale.

Struttura dell'ossido di cloro (V)

Molecola

Nell'immagine superiore, è stata mostrata la struttura dell'ipotetica molecola Cl₂O₅ Con un modello di sfere e barre. Le sfere rosse rappresentano atomi di ossigeno e da verde a cloro. Ogni cloro ha un ambiente piramidale trigonale, quindi la sua ibridazione deve essere SP³.

Quindi, la molecola CL₂O₅ Può essere visto come due piramidi trigonali collegate da un ossigeno. Ma se si osserva con cura, una piramide guida i suoi atomi di ossigeno e l'altro fuori dal piano (nella direzione del lettore).

Da qui si presume che ci siano rotazioni nel collegamento o₂Cl-o-cl₂, rendere la molecola relativamente dinamica. Si noti che la formula o₂Cloclo₂ È un modo per rappresentare la struttura del CL₂O₅.

Struttura di Lewis

Struttura di Lewis per l'ipotetico Cl2O5. Fonte: Gabriel Bolívar.

Fino ad ora la molecola stessa non ha permesso di decifrare ciò che la sua instabilità è dovuta. Per far luce a questa domanda, viene utilizzata la sua struttura Lewis, rappresentata sopra. Si noti che si può pensare erroneamente che la struttura è piatta, ma nella sottosezione anteriore è stato chiarito che non è così.

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Perché entrambi gli atomi di cloro hanno carichi formali positivi? Perché il cloro ha una coppia priva di elettroni, che può essere verificata quando viene applicata la teoria dei collegamenti di Valencia (che a causa della semplificazione non verrà eseguita qui). Pertanto, il suo carico formale è:

C_F = 7 - (4 + 2) = 1

E cosa c'entra questo con la tua instabilità? Bene, il cloro è considerevolmente elettronegativo e quindi un cattivo portatore di carichi formali positivi. Questo ritorna al CL₂O₅ Una specie estremamente acida, poiché deve guadagnare elettroni per fornire la domanda elettronica dei due cloros.

Il contrario accade con il BR₂O₅ e l'i₂O₅, Ossidi che esistono in condizioni normali. Questo perché sia ​​il bromo che lo iodio sono meno elettronegativi del cloro; E quindi supportano meglio il carico formale positivo.

Isomeri e la loro rispettiva idrolisi

Finora l'intera spiegazione è caduta su uno dei due isomeri del CL₂O₅: O₂Cloclo₂. Che è l'altro? Il o₃Cloclo. In questo isomero i cloros mancano di carichi formali positivi e dovrebbero quindi essere una molecola più stabile. Tuttavia, sia o₂Cloclo₂ come il o₃Cloclo dovrebbe subire reazioni di idrolisi:

O₂Cl-o-cl₂ + H₂O => 2nd₂Cl-oh (che non sono altro che l'HCLO₃)

O₃CL-O-CLO + H₂O => o₃CL-OH (HCLO₄) + Ho-clo (HCLO₂)

Si noti che si possono formare fino a tre ossoacidi di cloro: HCLO₃, HCLO₄ E hclo₂

Nomenclatura

Il suo nome "ossido di cloro (v)" corrisponde al assegnato secondo la nomenclatura delle azioni. Il cl₂O₅ Può anche avere altri due nomi: pentaossido di dicloro e anidride clouring, assegnato da nomenclature sistematiche e tradizionali, rispettivamente.

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Applicazioni

Più che motivare gli studi informatici, il CL₂O₅ Non mancherà l'uso fino a quando non sarà scoperto, isolato, caratterizzato, memorizzato e ha dimostrato che non esplode al minimo contatto.

Riferimenti

1. SHIVER & ATKINS. (2008). Chimica inorganica. (Quarta edizione). Mc Graw Hill.
2. Sandra Luján Quiroga e Luis José Perissinotti. (2011). Oxoacidi di cloro e struttura degli ossidi di dicloro. Chimica. Educatore, vol. 16.
3. Formulazione chimica. (2019). Ossido di cloro (V). Recuperato da: formulazione Quimica.com
4. Linus Pauling. (1988). Chimica generale. Dover Publications, Inc., New York.
5. Richard c. Ropp. (2013). Enciclopedia dei composti della Terra alcalina. Elsevier.