The oksida klorin (III) adalah sebatian organik dengan formula kimia Cl 2 O 3 . Sesuai dengan anhidrida asid klorus, HClO 2 . Ia berwarna padat coklat gelap, sangat mudah meletup walaupun pada suhu di bawah 0ºC, dan tidak bercirikan. Itulah sebabnya ia menjadi subjek minat untuk kajian komputasi.
Químicamente se trata de un óxido covalente, por lo que existen enlaces Cl-O y una molécula discreta de Cl2O3 (imagen inferior). Dicha molécula bien puede formarse deshidratando el HClO2, o sometiéndolo a una fotólisis a bajas temperaturas. El detalle es que se descompone produciendo Cl2, O2, u otros óxidos de cloro termodinámicamente más estables.
Molécula de dicloro trióxido. Fuente: Jynto .
Oleh kerana ikatan Cl-O kurang polar, molekul Cl 2 O 3 mempunyai momen dipol kecil; oleh itu, ia tidak larut dengan baik di dalam air atau berinteraksi dengan pelarut polar lain. Ketidakstabilannya sedemikian rupa sehingga tidak dikenal untuk kegunaan komersial atau berpotensi (juga tidak dapat digunakan sebagai bahan letupan).
Sebab utama ketidakstabilannya mungkin disebabkan oleh ciri-ciri elektronik Cl 3+ (dengan anggapan watak ionik). Sebenarnya, keadaan pengoksidaan +1 dan +5nya adalah yang paling stabil apabila klorin membentuk sebatian dengan oksigen.
Hartanah
Oleh kerana penciriannya kurang baik dan tidak didokumentasikan, tidak banyak yang dapat diperkatakan mengenai sifatnya kecuali perkara berikut:
-Mempunyai jisim molekul 118.903.
-Es un sólido café oscuro; aunque puede sublimar cloro gaseoso, despidiendo vapores verdes amarillentos.
-Carece tanto de punto de ebullición como de fusión, ya que a 0ºC explota (y a temperaturas más frías también).
-Su solubilidad en agua se estima alrededor de 3,42 g/100 mL, lo cual comprueba que se trata de una molécula covalente de baja polaridad.
-Reacciona con el agua (lo poco que se disuelve) para convertirse en el HClO2:
Cl2O3 + H2O <=> 2HClO2
Estructura del óxido de cloro (III)
Gambar menunjukkan struktur molekul Cl 2 O 3 dengan model sfera dan bar. Walaupun tidak kelihatan begitu pada pandangan pertama, implikasi yang tidak dapat diucapkan dari pautan dan susunan ruangnya lebih rumit daripada yang muncul. Struktur ini sesuai dengan salah satu daripada sebilangan besar isomer bagi sebatian ini.
Sfera merah sesuai dengan atom oksigen, dan sfera hijau ke atom klorin. Klorin di sebelah kiri mempunyai geometri piramid trigonal, dengan sepasang elektron bebas; jadi dapat diandaikan bahawa hibridisasi mereka mestilah sp 3 . Atom oksigen bertindak sebagai jambatan antara dua klorin, Cl-O-Cl.
Isomer
Apakah isomer lain? Secara teori, sembilan dikira, di mana empat yang paling stabil (termasuk yang ada dalam gambar). Tiga yang lain akan mempunyai struktur seperti:
-ClClO 3 . Sangat serupa dengan yang dijelaskan, tetapi dengan ikatan Cl-Cl.
-ClOOOCl (1). Dalam isomer ini terdapat jambatan tiga oksigen yang memisahkan dua atom klorin (ingat geometri sudut H 2 O untuk memvisualisasikannya).
-ClOOOCl (2). Jambatan beroksigen yang sama juga terdapat dalam isomer ini, kecuali bahawa dua atom klorin itu gerhana di angkasa; satu bertentangan dengan yang lain, sementara di isomer di atas mereka berada jauh.
Tatanama
Namanya, klorin oksida (III), sesuai dengan yang ditetapkan mengikut nomenklatur stok. Di sini diandaikan bahawa klorin mempunyai keadaan pengoksidaan +3; tetapi itu tidak bermaksud bahawa kation Cl 3+ dapat hadir. Ia adalah molekul, bukan rangkaian ion.
Nama lain yang dikenali sebagai Cl 2 O 3 ialah dichloro trioxide, menurut tata nama sistematik.
Dan akhirnya, tidak begitu umum (walaupun diatur oleh tatanama tradisional), ada nama klorida anhidrida untuk merujuk kepada sebatian ini. Nama ini disebabkan oleh fakta bahawa, seperti yang telah dijelaskan, Cl 2 O 3 dihasilkan ketika HClO 2 mengembun, melepaskan air.
Permohonan
Oleh kerana ia adalah klorin oksida, penggunaan paling cepat yang dapat difikirkan untuk Cl 2 O 3 adalah sebagai agen pengoksidaan, mampu meneutralkan kekotoran organik dan mikroba. Walau bagaimanapun, ia sangat tidak stabil, juga boleh meletup, sehingga tidak dianggap berguna untuk tujuan ini.
Pasti tidak ada maklumat mengenai bagaimana Cl 2 O 3 akan bertindak di bawah tekanan yang sangat besar (jika tidak meletup dalam prosesnya). Dalam keadaan normal, ia kelihatan tidak lebih daripada suatu perantaraan yang relatif stabil dan berbeza antara oksida klorin yang lebih stabil.
Namun, secara komputasi, telah dikaji untuk menentukan mekanisme radikal bebas yang melibatkan pelbagai spesies klorin dan oksigen.
Rujukan
- Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
- Wikipedia. (2019). Diklorin trioksida. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Dale L. Perry. (2011). Buku panduan sebatian bukan organik. (edisi kedua). CRC Press Taylor & Francis Group.
- Richard C. Ropp. (2013). Ensiklopedia Sebatian Bumi Beralkali. ElSevier.
- Kim KH, Han YK, dan Lee YS (1999). Asas menetapkan kesan pada kestabilan isomer Cl2O3 menggunakan kaedah B3P86 dan B3LYP teori fungsi ketumpatan. Jurnal Struktur Molekul THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.