- Hartanah
- Struktur klorin oksida (V)
- Molekul
- Struktur Lewis
- Isomer dan hidrolisis masing-masing
- Tatanama
- Permohonan
- Rujukan
The oksida klorin (V) adalah sebatian bukan organik sangat tidak stabil yang formula kimia adalah Cl 2 O 5 . Ini adalah salah satu daripada banyak oksida klorin, yang dicirikan oleh spesies molekul, atau bahkan radikal.
Cl 2 O 5 hanya menemui kehidupan di atas kertas dan pengiraan teori; namun, keberadaannya belum dikesampingkan dan kemungkinan ada yang dapat dicirikan (dengan teknik spektroskopi canggih). Apa yang dapat diramalkan dari konsep kimia umum oksida ini adalah bahawa ia adalah anhidrida asid klorik, HClO 3 .
Molekul Cl2O5. Sumber: Jynto.
Molekul hipotesis klorin oksida (V) ditunjukkan di atas. Perhatikan bahawa kerana ia adalah molekul, kehadiran ion Cl +5 sama sekali tidak dipertimbangkan ; apalagi ia mesti mempunyai kekuatan polarisasi untuk memaksa oksigen mengikat secara kovalen.
Seperti sebatian yang tidak stabil, ia membebaskan tenaga untuk dipecah menjadi produk yang lebih stabil; proses yang dalam banyak kes meletup. Apabila Cl 2 O 5 terurai ia melepaskan ClO 2 dan O 2 . Secara teori, bahawa di dalam air, bergantung kepada isomer Cl 2 O 5 , pelbagai asid klorin dapat terbentuk.
Hartanah
Jisim molar Cl 2 O 5 ialah 150.9030 g / mol. Dari jisim ini, dan molekul hipotetisnya, dapat disangka bahawa jika ia dapat diasingkan, ia mungkin cecair berminyak; tentu saja, membandingkannya dengan penampilan fizikal Cl 2 O 7 .
Walaupun tidak dapat diasingkan atau dicirikan, klorin oksida ini berasid, kovalen, dan mesti juga mempunyai momen dipol kecil. Keasidannya dapat difahami jika persamaan kimia hidrolisisnya dianalisis:
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HClO 3 adalah asid klorik . Tindakbalas terbalik akan menyebabkan asid boleh dehidrasi:
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
Sebaliknya, apabila Cl 2 O 5 hampir tidak dihasilkan, ia terurai:
2Cl 2 O 5 => 4ClO 2 + O 2
Oleh itu, ia adalah spesies perantara dan bukannya oksida yang betul. Penguraiannya mesti begitu cepat (memandangkan Cl 2 O 5 terbentuk ), sehingga tidak dapat dikesan oleh teknik analisis instrumental semasa.
Struktur klorin oksida (V)
Molekul
Gambar atas menunjukkan struktur molekul Cl 2 O 5 hipotetis dengan model sfera dan rod. Sfera merah mewakili atom oksigen, dan sfera hijau mewakili atom klorin. Setiap klorin mempunyai lingkungan piramid trigonal, jadi hibridisasi mestilah sp 3 .
Oleh itu, molekul Cl 2 O 5 dapat dilihat sebagai dua piramid trigonal yang dihubungkan oleh oksigen. Tetapi jika anda melihat dengan teliti, satu piramid mengarahkan atom oksigennya ke bawah, yang lain keluar dari pesawat (ke arah pembaca).
Oleh itu, terdapat anggapan bahawa terdapat putaran pada ikatan O 2 Cl-O-ClO 2 , menjadikan molekulnya relatif dinamik. Perhatikan bahawa formula O 2 ClOClO 2 adalah cara untuk mewakili struktur Cl 2 O 5 .
Struktur Lewis
Struktur Lewis untuk Cl2O5 hipotesis. Sumber: Gabriel Bolívar.
Sehingga kini, molekul itu sendiri tidak memungkinkan untuk menguraikan mengapa ketidakstabilannya berlaku. Untuk menjelaskan persoalan ini, kita beralih ke struktur Lewisnya, yang digambarkan di atas. Perhatikan bahawa struktur itu mungkin dianggap tidak rata, tetapi dalam subseksyen sebelumnya telah diperjelas bahawa tidak.
Mengapa kedua-dua atom klorin mempunyai muatan formal positif? Kerana klorin mempunyai sepasang elektron bebas yang tersisa, yang dapat disahkan dengan menerapkan Teori Ikatan Valencia (yang tidak akan dilakukan di sini untuk tujuan penyederhanaan). Oleh itu, beban formal adalah:
C f = 7 - (4 + 2) = 1
Dan apa kaitannya dengan ketidakstabilannya? Nah, klorin sangat elektronegatif, dan oleh itu pembawa cas formal positif yang buruk. Ini menjadikan Cl 2 O 5 spesies yang sangat berasid, kerana perlu mendapatkan elektron untuk memenuhi permintaan elektronik untuk dua klorin.
Sebaliknya berlaku dengan Br 2 O 5 dan I 2 O 5 , oksida yang wujud dalam keadaan normal. Ini kerana kedua-dua bromin dan yodium kurang elektronegatif daripada klorin; dan oleh itu, mereka lebih baik menyokong tuntutan formal positif.
Isomer dan hidrolisis masing-masing
Sejauh ini semua penjelasan telah jatuh pada salah satu daripada dua isomer Cl 2 O 5 : O 2 ClOClO 2 . Yang mana satu lagi? CLOClO O 3 . Dalam isomer ini, klorin tidak mempunyai muatan formal yang positif, dan oleh itu harus menjadi molekul yang lebih stabil. Walau bagaimanapun, kedua O 2 ClOClO 2 dan O 3 ClOClO harus menjalani reaksi hidrolisis:
O 2 Cl-O-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH (yang tidak lebih daripada HClO 3 )
O 3 Cl-O-ClO + H 2 O => O 3 Cl-OH (HClO 4 ) + HO-ClO (HClO 2 )
Perhatikan bahawa hingga tiga asid klorin okso dapat terbentuk: HClO 3 , HClO 4 dan HClO 2
Tatanama
Namanya 'klorin oksida (V)' sesuai dengan yang ditetapkan mengikut nomenklatur stok. Cl 2 O 5 juga boleh mempunyai dua nama lain: dichloro pentaoxide dan chloric anhydride, masing-masing ditentukan oleh tatanama sistematik dan tradisional.
Permohonan
Alih-alih memotivasi kajian komputasi, Cl 2 O 5 tidak akan ada gunanya sehingga ia dijumpai, diasingkan, dicirikan, disimpan dan terbukti tidak meletup sedikit pun pada kontak.
Rujukan
- Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
- Sandra Luján Quiroga dan Luis José Perissinotti. (2011). Oksida Asid Klorin dan Struktur Oksida Diklorin. Pendidik Chem, Jilid 16.
- Formulasi Kimia. (2019). Klorin oksida (V). Dipulihkan dari: formulacionquimica.com
- Linus Pauling. (1988). Kimia Am. Dover Publications, INC., New York.
- Richard C. Ropp. (2013). Ensiklopedia Sebatian Bumi Beralkali. ElSevier.