Окись дихлора

редактировать
Окись дихлора
Структура монооксида дихлора: длина связи Cl-O составляет 170,0 мкм, угол связи составляет 110,9 °.
Пробел -заправочная модель монооксида дихлора
Имена
Другие имена Дихлорид кислорода. Оксид дихлора. Хлор (I) оксид. Хлорноватистый оксид. Хлорноватистый ангидрид
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.029.312 Измените это в Викиданных
PubChem CID
UNII
CompTox Панель управления (EPA )
InChI
SMILES
Свойства
Химическая формула Cl2O
Молярная масса 86,9054 г / моль
Внешний видкоричневато-желтый газ
Точка плавления -120,6 ° C (-185,1 ° F; 152,6 K)
Точка кипения 2,0 ° C (35,6 ° F; 275,1 K)
Растворимость в воде очень растворим, гидролизует 143 г Cl 2 O на 100 г воды
Растворимость в других растворителяхрастворим в CCl 4
Структура
Дипольный момент 0,78 ± 0,08 D
Термохимия
Стандартная молярная. энтропия ( S 298)265,9 ДжК моль
Стандартная энтальпия. образования (ΔfH298)+80,3 кДж моль
Опасности
Паспорт безопасности
NFPA 704 (огненный алмаз)четырехцветный ромб NFPA 704 0 3 3 OX
Родственные соединения
Другие катионы Закись азота, монооксид диброма, вода
Родственные соединенияДифторид кислорода, диоксид хлора
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (что такое ?)
Ссылки в ink

Окись дихлора, представляет собой неорганическое соединение с молекулярной формулой Cl2O. Впервые он был синтезирован в 1834 году Антуаном Жеромом Баларом, который вместе с Гей-Люссаком также определил его состав. В более ранней литературе его часто называют монооксидом хлора, что может быть источником путаницы, поскольку теперь это название относится к нейтральным частицам ClO.

При комнатной температуре он существует в виде коричневатого цвета. желтый газ, растворимый как в воде, так и в органических растворителях. С химической точки зрения он является членом семейства соединений оксида хлора, а также является ангидридом хлорноватистой кислоты. Это сильный окислитель и хлорирующий агент.

Содержание
  • 1 Получение
  • 2 Структура
  • 3 Реакции
    • 3.1 С неорганическими соединениями
    • 3.2 С органическими соединениями
    • 3.3 Фотохимия
    • 3.4 Взрывчатые свойства
  • 4 Ссылки
Получение

Самый ранний метод синтеза заключался в обработке оксида ртути (II) газообразным хлором. Однако этот метод дорог и очень опасен из-за риска отравления ртутью.

2 Cl 2 + HgO → HgCl 2 + Cl 2O

Более безопасный и более удобным способом производства является реакция газообразного хлора с гидратированным карбонатом натрия при 20-30 ° C.

2Cl 2 + 2 Na 2CO3+ H 2 O → Cl 2 O + 2 NaHCO 3 + 2 NaCl
2 Cl 2 + 2 NaHCO 3 → Cl 2 O + 2 CO 2 + 2 NaCl + H 2O

Эта реакция может быть проведена в отсутствие воды, но требует нагревания до 150 -250 ° С; поскольку монооксид дихлора нестабилен при этих температурах, его необходимо постоянно удалять, чтобы предотвратить термическое разложение.

2 Cl 2 + Na 2CO3→ Cl 2 O + CO 2 + 2 NaCl
Структура

Структура монооксида дихлора аналогична структуре воды и хлорноватистой кислоты, при этом молекула принимает изгиб молекулярная геометрия из-за неподеленных пар на кислороде; что приводит к симметрии молекулы C 2V. Валентный угол немного больше нормального, вероятно, из-за стерического отталкивания между объемными атомами хлора.

В твердом состоянии он кристаллизуется в тетраэдрической пространственной группе I41/ amd, что делает его изоструктурным форме воды под высоким давлением, лед VIII.

Реакции

Монооксид дихлора хорошо растворяется в воде, где он находится в равновесии с HOCl. Скорость гидролиза достаточно мала, чтобы позволить экстрагировать Cl 2 O органическими растворителями, такими как CCl 4, но константа равновесия в конечном итоге способствует образованию хлорноватистой кислота.

2 HOCl ⇌ Cl 2 O + H 2 OK (0 ° C) = 3,55x10 дм / моль

Несмотря на это, было высказано предположение, что дихлор моноксид может быть активным веществом в реакциях HOCl с олефинами и ароматическими соединениями, а также при хлорировании питьевой воды.

С неорганическими соединениями

монооксид дихлора реагирует с галогенидами металлов с потерей Cl 2 с образованием необычных оксигалогенидов.

VOCl 3 + Cl 2 O → VO 2 Cl + 2 Cl 2
TiCl 4 + Cl 2 O → TiOCI 2 + 2 Cl 2
SbCI 5 + 2 CI 2 O → SbO 2 CI + 4 Cl 2

Подобные реакции наблюдались также с некоторыми неорганическими галогенидами.

AsCI 3 + 2 CI 2 O → AsO 2 CI + 3 Cl 2
NOCl + Cl 2 O → NO 2 Cl + Cl 2

С органическими соединениями

Монооксид дихлора является эффективным хлорирующим агентом. Его можно использовать для хлорирования по боковой цепи или по кольцу дезактивированных ароматических субстратов. Для активированных ароматических углеводородов, таких как фенолы и арилэфиры, он в первую очередь реагирует с образованием галогенированных продуктов в кольце. Было высказано предположение, что монооксид дихлора может быть активным веществом в реакциях HOCl с олефинами и ароматическими соединениями.

Фотохимия

Моноксид дихлора подвергается фотодиссоциации, в конечном итоге образуя O 2 и Cl 2. Процесс в основном основан на радикале, причем мгновенный фотолиз показывает, что радикальный гипохлорит (ClO ·) является ключевым промежуточным соединением.

2 Cl 2 O → 2 Cl 2 + O 2

Взрывчатые свойства

Окись дихлора взрывоопасна, хотя современные исследования этого поведения отсутствуют. Смеси с кислородом комнатной температуры не могут быть взорваны электрической искрой до тех пор, пока они не содержат не менее 23,5% Cl 2 O. что является чрезвычайно высоким минимальным пределом взрываемости. Есть противоречивые сообщения о его взрыве под воздействием яркого света. Нагрев выше 120 ° C или высокая скорость нагрева при более низких температурах также, по-видимому, приводят к взрывам. Сообщается, что жидкий монооксид дихлора чувствителен к ударам.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-17 04:53:58
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте