- Имоти
- Структура на хлорен оксид (V)
- молекула
- Структура на Люис
- Изомери и съответната им хидролиза
- номенклатура
- Приложения
- Препратки
В хлор оксид (V) е много нестабилна неорганично съединение, чиято химична формула е Cl 2 О 5. Той е един от многото хлорни оксиди, които се характеризират с това, че са молекулярни или дори радикални видове.
Cl 2 O 5 е намерил живот само на хартия и теоретични изчисления; обаче не е изключено съществуването му и е вероятно някои от тях да бъдат характеризирани (с помощта на съвременни техники за спектроскопия). Това може да се предвиди от общи понятия химия на този оксид е, че тя е анхидрид на хлорна киселина, HClO 3.
Cl2O5 молекула. Източник: Jynto.
Хипотетичната молекула на хлорен оксид (V) е показана по-горе. Обърнете внимание, че тъй като е молекула, присъствието на йон Cl +5 изобщо не се счита; още по-малко, когато трябва да има такава поляризираща сила, за да принуди кислорода да се свързва ковалентно.
Както всяко нестабилно съединение, той отделя енергия, за да се разгради до по-стабилни продукти; процес, който в много случаи е експлозивен. Когато Cl 2 О 5 разлага освобождава СЮ 2 и О 2. Той се теоретизира, че във вода, в зависимост от изомер на Cl 2 O 5, различни хлор оксо киселини могат да образуват.
Имоти
Моларното масата на Cl 2 О 5 е 150,9030 грама / мол. От тази маса и нейната хипотетична молекула може да се предположи, че ако може да бъде изолирана, вероятно ще е мазна течност; разбира се, сравнявайки го с външния вид на Cl 2 O 7.
Въпреки че не може да бъде изолиран или характеризиран, този хлорен оксид е кисел, ковалентен и трябва също така да има малък диполен момент. Неговата киселинност е разбираема, ако се анализира химичното уравнение на нейната хидролиза:
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HClO3 е хлорна киселина. Обратната реакция би довела до случай, че киселината може да бъде дехидратирана:
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
От друга страна, когато Cl 2 O 5 почти не се получава, той се разлага:
2Cl 2 О 5 => 4ClO 2 + O 2
Следователно става въпрос за посредник, а не за оксид, който правилно говори. Неговата разлагане трябва да бъде толкова бързо (за това, че Cl 2 О 5 е оформен дори), че не е бил открит от настоящите инструментални методи за анализ.
Структура на хлорен оксид (V)
молекула
Горното изображение показва структурата на хипотетичната молекула Cl 2 O 5 с модел на сфери и пръти. Червените сфери представляват кислородни атоми, а зелените сфери представляват атоми на хлор. Всеки хлор има тригонална пирамидална среда, така че неговата хибридизация трябва да бъде sp 3.
По този начин, Cl 2 О 5 молекулата може да се разглежда като две триъгълни пирамиди, свързани с кислород. Но ако погледнете внимателно, едната пирамида ориентира кислородните си атоми надолу, а другата извън равнината (към четеца).
Следователно се предполага, че има ротации в О 2 СЮ-СЮ 2 връзка, което прави молекулата относително динамично. Забележете, че формулата О 2 ClOClO 2 е начин за представяне на структурата на Cl 2 О 5.
Структура на Люис
Структура на Люис за хипотетичния Cl2O5. Източник: Габриел Боливар.
Досега молекулата сама по себе си не дава възможност да се дешифрира защо се дължи нейната нестабилност. За да хвърлим светлина върху този въпрос, се обръщаме към структурата на Люис, изобразена по-горе. Обърнете внимание, че структурата може погрешно да се смята за плоска, но в предишния подраздел беше изяснено, че не е така.
Защо и двата хлорни атома имат положителни формални заряди? Тъй като в хлора има свободна двойка електрони, което може да бъде потвърдено чрез прилагане на теорията за връзката на Валенсия (което тук няма да бъде направено с цел опростяване). Следователно, формалното му натоварване е:
C f = 7 - (4 + 2) = 1
И какво общо има това с неговата нестабилност? Е, хлорът е значително електронегативен и следователно лош носител на положителни формални заряди. Това прави Cl 2 O 5 силно киселинен вид, тъй като той трябва да натрупа електрони, за да осигури електронното търсене на двата хлора.
Обратното се случва с Br 2 O 5 и I 2 O 5, оксиди, които съществуват при нормални условия. Това е така, защото и бромът, и йодът са по-малко електроотрицателни от хлора; и затова те подкрепят по-добре положителния официален заряд.
Изомери и съответната им хидролиза
Досега всички обяснението е паднал на един от двата изомера на Cl 2 О 5: О 2 ClOClO 2. Кое е другото? O 3 ClOClO. В този изомер хлорите нямат положителни формални заряди и следователно трябва да бъдат по-стабилна молекула. Въпреки това, и двете О 2 ClOClO 2 и О 3 ClOClO трябва да бъдат подложени на хидролиза реакции:
O 2 Cl-O-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH (които не са нищо повече от HClO 3)
О 3 СЮ-СЮ + H 2 O => О 3 Cl-OH (HClO 4) + НО-СЮ (HClO 2)
Обърнете внимание, че могат да се образуват до три хлорни оксокиселини: HClO 3, HClO 4 и HClO 2
номенклатура
Наименованието му „хлорен оксид (V)“ съответства на определеното съгласно номенклатурата на запасите. Cl 2 O 5 може също да има две други имена: дихлор пентаоксид и хлорен анхидрид, назначени съответно от систематичната и традиционната номенклатура.
Приложения
Вместо да мотивира изчислителни проучвания, Cl 2 O 5 няма да бъде от полза, докато не бъде открит, изолиран, охарактеризиран, съхранен и показан, че не експлодира при най-малък контакт.
Препратки
- Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
- Сандра Луян Куйрога и Луис Хосе Перисиноти. (2011 г.). Хлорни оксокиселини и структура на дихлориновите оксиди. Хим. Педагог, том 16.
- Химически състав. (2019). Хлорен оксид (V). Възстановени от: formulacionquimica.com
- Линус Полинг. (1988). Обща химия. Dover Publications, INC., Ню Йорк.
- Ричард К. Роп. (2013). Енциклопедия на алкалоземните съединения. Elsevier.