Monòxid de diclor
| Substància química | tipus d'entitat química  |
|---|---|
| Massa molecular | 85,93262 Da |
| Descobridor o inventor | Antoine Jérôme Balard |
| Estructura química | |
| Fórmula química | Cl₂O |
 | |
| SMILES canònic | |
| Identificador InChI | Model 3D |
| Propietat | |
| Densitat | 3,22 g/cm³ |
| Punt de fusió | −120,6 °C |
| Punt d'ebullició | 2,2 °C (a 101,325 kPa) |
| Entalpia estàndard de formació | 80,3 kJ/mol |
| NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response () | |
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 hipoclorós. 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]
Reaccions similars s'ha observat amb certs halurs inorgànics.[7][8]
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]- ↑ 1,0 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ Inorganic chemistry, Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman, "Hypochlorous acid" p.442, section 4.3.1
- ↑ 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.
- ↑ Dehnicke, Kurt «Titan(IV)-Oxidchlorid TiOCl2». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 309, 5-6, 1961, pàg. 266–275. DOI: 10.1002/zaac.19613090505.
- ↑ Dehnicke, Kurt «Über die Oxidchloride PO2Cl, AsO2Cl und SbO2Cl». Chemische Berichte, 97, 12, 01-12-1964, pàg. 3358–3362. DOI: 10.1002/cber.19640971215.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ Cady, George H.; Brown, Robert E. Journal of the American Chemical Society, 67, 9, 19-09-1945, pàg. 1614–1615. DOI: 10.1021/ja01225a501.
- ↑ Iredale, T.; Edwards, T. G. Journal of the American Chemical Society, 59, 4, 01-04-1937, pàg. 761–761. DOI: 10.1021/ja01283a504.
- ↑ 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.
