的氯氧化物(III)是具有化学式氯的无机化合物2 ö 3。对应于亚氯酸酐HClO 2。它是一种深棕色固体,即使在低于0ºC的温度下也具有很高的爆炸性,并且特性不佳。这就是为什么它成为计算研究的主题。
化学上它是一种共价氧化物,因此存在Cl-O键和离散的Cl 2 O 3分子(下图)。所述分子可以通过使HClO 2脱水或通过使其在低温下光解而形成。详细信息是它分解生成Cl 2,O 2或其他热力学稳定的氯氧化物。
三氧化二氯分子。资料来源:Jynto。
由于Cl-O键的极性差,所以Cl 2 O 3分子的偶极矩小;因此,它不能很好地溶于水或与其他极性溶剂发生相互作用。它的不稳定性使得它在商业上或潜在用途上都不为人所知(它的适用性也无法作为炸药使用)。
其不稳定性的主要原因可能是由于假定的Cl 3+的电子特性(假设为纯离子特性)。实际上,当氯与氧形成化合物时,其+1和+5氧化态最稳定。
物产
由于它的特性很差且记录不充分,因此除了以下几点外,关于它的特性没有什么要说的:
-其分子量为118.903。
-它是深褐色的固体;尽管它可以升华气态氯,但释放出淡黄色的绿色蒸气。
-它既没有沸点,也没有熔点,因为它在0ºC时会爆炸(在更低的温度下也会爆炸)。
-其在水中的溶解度估计为3.42 g / 100 mL,这证明它是低极性的共价分子。
-与水反应(很少溶解)变成HClO 2:
Cl 2 O 3 + H 2 O <=> 2HClO 2
三氧化氯的结构
该图显示了具有球形和条形模型的Cl 2 O 3的分子结构。尽管乍一看可能看起来并不像它,但是它的链接和空间排列所隐含的含义要比看起来要复杂得多。该结构对应于该化合物的许多可能的异构体之一。
红色球对应于氧原子,绿色球对应于氯原子。左边的氯具有三角金字塔的几何形状,带有一对自由电子。因此可以假设它们的杂交必须是sp 3。氧原子充当两个氯Cl-O-Cl之间的桥梁。
异构体
还有哪些其他异构体?从理论上讲,将计算出九个,其中四个是最稳定的(包括图中的一个)。其他三个结构如下:
-ClClO 3。与所解释的非常相似,但是具有Cl-Cl键。
-ClOOOCl(1)。在该异构体中,存在三个氧原子的桥,它们将两个氯原子分开(记住H 2 O 的角几何形状使其可视化)。
-ClOOOCl(2)。该异构体中也存在相同的氧化桥,只是两个氯原子在空间上黯然失色。一个在另一个的对面,而在上述异构体中它们相距较远。
命名法
其名称为氧化氯(III),对应于根据库存术语指定的名称。在此假设氯的氧化态为+3;但这并不意味着可以存在Cl 3+阳离子。它是一个分子,而不是离子网络。
根据系统命名法,Cl 2 O 3的另一个名称是三氧化二氯。
最后,尽管不是很常见(尽管受传统命名法支配),但亚氯酸酐是指该化合物的名称。该名称是由于如下事实:如已经说明的,当HClO 2冷凝并释放水时会生成Cl 2 O 3。
应用领域
由于它是一氧化氯,因此可以想到的最接近的Cl 2 O 3用途是作为氧化剂,能够中和有机杂质和微生物。但是,它非常不稳定,而且易爆,因此甚至没有被认为可用于此目的。
毫无疑问,没有关于Cl 2 O 3在巨大压力下的行为的信息(如果在此过程中不会爆炸)。在正常条件下,它似乎不过是其他更稳定的氧化氯之间相对稳定且可区分的中间产物。
然而,通过计算,已经进行了研究以确定涉及各种氯和氧的自由基机理。
参考文献
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