Monòxid de diclor

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Infotaula de compost químicMonòxid de diclor
Substància química compost químic
Massa molecular 85,93262 uma
Estructura química
Fórmula química Cl₂O
Dichlorine-oxide-2D-dimensions.png
SMILES canònic
Identificador InChI Model 3D
NFPA 704.svg
0
3
3
OX
Modifica les dades a Wikidata

El monòxid de diclor, en anglès:Dichlorine monoxide, és un compost inorgànic amb la fórmula molecular Cl2O. El primer que el va sintetitzar va ser Antoine Jérôme Balard l'any 1834, qui junt amb Gay-Lussac també en determinà la seva composició. En la bibliografia més antiga sovint és citat com monòxid de clor,[1] cosa que pot donar lloc a confondre'l, ja que actualment aquest nom antic es refereix al ClO.

A temperatura ambient el monòxid de clor es presenta com un gas groc-marronós que és soluble en aigua i també en solvents orgànics. Químicament és un membre de la família dels compostos de l'òxid de clor i a més és un anhidre de l'àcid hipocloròs. És un agent oxidant fort i un agent clorinant.

Preparació[modifica]

El primer mètode de síntesi usat va ser tractant l'òxid de mercuri(II) amb gas clor.[1] Tanmateix aquest mètode és car i perillós pel risc de l'enverinament per mercuri.

2 Cl2 + 2 HgO → HgCl2 + Cl2O

Un mètode més segur i més convenient és reaccionar clor amb carbonat de sodi hidratat a 20-30°C.

2 Cl2 + 2 Na2CO3 + H2O → Cl2O + 2 NaHCO3 + 2 NaCl
2 Cl2 + 2 NaHCO3 → Cl2O + 2 CO2 + 2 NaCl + H2O

Estructura[modifica]

L'estructura del monòxid de diclor és similar a la de l'aigua i l'àcid hipoclorós, amb la molècula adoptant una geometria molecular bent deguda als parells solitaris en l'oxigen; en resulta una simetria molecular en C2V.

En estat sòlid cristal·litza en tetrahedre I41/amd, fent-lo isoestructural.[2]

Reaccions[modifica]

El monòxid de diclor és molt soluble en aigua,[3] en equilibri amb HOCl. La constant d'equilibri afavoreix la formació d'àcid hipoclorós.[4]

2 HOCl ⇌ Cl2O + H2O K (0 °C) = 3.55x10-3 dm3/mol


Amb compostos inorgànics[modifica]

El monòxid de diclor reacciona amb halurs metàl·lics amb la pèrdua de Cl2, per formar oxihalurs inusuals .[5][6][1]

VOCl3 + Cl2O → VO2Cl + 2 Cl2
TiCl4 + Cl2O → TiOCI2 + 2 Cl2
SbCI5 + 2 CI2O → SbO2CI + 4 Cl2

Reaccions similars s'ha observat amb certs halurs inorgànics.[7][8]

AsCI3 + 2 CI2O → AsO2CI + 3 Cl2
NOCl + Cl2O → NO2Cl + Cl2

Amb compostos orgànics[modifica]

El monòxid de clor és un agent clorinant efectiu.[9] Per a aromàtics activats com els fenols i èters aril reacciona donant productes halogenats en anell.[10]

Fotoquímica[modifica]

El monòxid de diclor experimenta fotodissociació, formant O2 and Cl2.[11]

2 Cl2O → 2 Cl2 + O2

Propietats explosives[modifica]

El monòxid de diclor és explosiu, però a la temperatura d'una habitació les seves mescles amb oxigen no detonen per una espurna elèctrica fins a arribar a un contingut mínim del 23,5% Cl2O.[12][13][14]

Referències[modifica]

  1. 1,0 1,1 1,2 Renard, J. J.; Bolker, H. I. «The chemistry of chlorine monoxide (dichlorine monoxide)». Chemical Reviews, 76, 4, 01-08-1976, pàg. 487–508. DOI: 10.1021/cr60302a004.
  2. Minkwitz, R.; Bröchler, R.; Borrmann, H. «Tieftemperatur-Kristallstruktur von Dichlormonoxid, Cl2O». Zeitschrift für Kristallographie, 213, 4, 01-01-1998, pàg. 237–239. DOI: 10.1524/zkri.1998.213.4.237.
  3. Davis, D. S. «Nomograph for the Solubility of Chlorine Monoxide in Water». Industrial & Engineering Chemistry, 34, 5, 1942, pàg. 624–624. DOI: 10.1021/ie50389a021.
  4. Inorganic chemistry, Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman, "Hypochlorous acid" p.442, section 4.3.1
  5. Oppermann, H. «Untersuchungen an Vanadinoxidchloriden und Vanadinchloriden. I. Gleichgewichte mit VOCl3, VO2Cl und VOCl2». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 351, 3-4, 1967, pàg. 113–126. DOI: 10.1002/zaac.19673510302.
  6. Dehnicke, Kurt «Titan(IV)-Oxidchlorid TiOCl2». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 309, 5-6, 1961, pàg. 266–275. DOI: 10.1002/zaac.19613090505.
  7. Dehnicke, Kurt «Über die Oxidchloride PO2Cl, AsO2Cl und SbO2Cl». Chemische Berichte, 97, 12, 01-12-1964, pàg. 3358–3362. DOI: 10.1002/cber.19640971215.
  8. Martin, H. «Kinetic Relationships between Reactions in the Gas Phase and in Solution». Angewandte Chemie International Edition in English, 5, 1, 01-01-1966, pàg. 78–84. DOI: 10.1002/anie.196600781.
  9. Marsh, F. D.; Farnham, W. B.; Sam, D. J.; Smart, B. E. «Dichlorine monoxide: a powerful and selective chlorinating reagent». Journal of the American Chemical Society, 104, 17, 01-08-1982, pàg. 4680–4682. DOI: 10.1021/ja00381a032.
  10. Sivey, John D.; Roberts, A. Lynn «Assessing the Assessing the Reactivity of Free Chlorine Constituents Cl2, Cl2O, and HOCl Toward Aromatic Ethers». Environmental Science & Technology, 46, 4, 21-02-2012, pàg. 2141–2147. DOI: 10.1021/es203094z.
  11. Basco, N.; Dogra, S. K. «Reactions of Halogen Oxides Studied by Flash Photolysis. II. The Flash Photolysis of Chlorine Monoxide and of the ClO Free Radical». Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 323, 1554, 22-06-1971, pàg. 401–415. DOI: 10.1098/rspa.1971.0112.
  12. Cady, George H.; Brown, Robert E. Journal of the American Chemical Society, 67, 9, 19-09-1945, pàg. 1614–1615. DOI: 10.1021/ja01225a501.
  13. Iredale, T.; Edwards, T. G. Journal of the American Chemical Society, 59, 4, 01-04-1937, pàg. 761–761. DOI: 10.1021/ja01283a504.
  14. Wallace, Janet I.; Goodeve, C. F. «The heats of dissociation of chlorine monoxide and chlorine dioxide». Transactions of the Faraday Society, 27, 01-01-1931, pàg. 648. DOI: 10.1039/TF9312700648.
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Monòxid de diclor Modifica l'enllaç a Wikidata