Propriétés, structure, utilisations de l'oxyde de chlore (III)

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Egbert Haynes

le oxyde de chlore (III) est un composé inorganique dont la formule chimique est CldeuxOU ALORS3. Correspond à l'anhydride d'acide chloreux, HClOdeux. C'est un solide brun foncé, très explosif même à des températures inférieures à 0 ° C, et mal caractérisé. C'est pourquoi c'est un objet d'intérêt pour les études informatiques..

Chimiquement, c'est un oxyde covalent, donc il y a des liaisons Cl-O et une molécule Cl discrètedeuxOU ALORS3 (image du bas). Une telle molécule peut bien être formée en déshydratant HClOdeux, ou en le soumettant à une photolyse à basse température. Le détail est qu'il se décompose en produisant Cldeux, OU ALORSdeux, ou d'autres oxydes de chlore thermodynamiquement stables.

Molécule de trioxyde de dichloro. Source: Jynto [CC0].

Puisque les liaisons Cl-O sont mal polaires, la molécule CldeuxOU ALORS3 a un petit moment dipolaire; par conséquent, il ne se dissout pas bien dans l'eau et n'interagit pas avec d'autres solvants polaires. Son instabilité est telle qu'il n'est pas connu pour des utilisations commerciales ou potentielles (et son applicabilité ne serait pas viable en tant qu'explosif).

La principale raison de son instabilité peut être due aux caractéristiques électroniques du supposé Cl3+ (en assumant un caractère purement ionique). En fait, ses états d'oxydation +1 et +5 sont les plus stables lorsque le chlore forme des composés avec l'oxygène..

Index des articles

  • 1 Propriétés
  • 2 Structure de l'oxyde de chlore (III)
    • 2.1 Isomères
  • 3 Nomenclature
  • 4 utilisations
  • 5 Références 

Propriétés

Parce que sa caractérisation est médiocre et mal documentée, il n'y a pas grand chose à dire sur ses propriétés si ce n'est les points suivants:

-Il a une masse moléculaire de 118,903.

-C'est un brun foncé solide; bien qu'il puisse sublimer le chlore gazeux, dégageant des vapeurs vert jaunâtre.

-Il manque à la fois de point d'ébullition et de point de fusion, car à 0 ° C, il explose (et à des températures plus froides aussi).

-Sa solubilité dans l'eau est estimée à environ 3,42 g / 100 mL, ce qui prouve qu'il s'agit d'une molécule covalente à faible polarité..

-Réagit avec l'eau (le peu qui se dissout) pour devenir HClOdeux:

CldeuxOU ALORS3 + HdeuxOU ALORS <=> 2HClOdeux

Structure de l'oxyde de chlore (III)

L'image a montré la structure moléculaire de CldeuxOU ALORS3 avec un modèle de sphères et de barres. Bien que cela puisse ne pas sembler à première vue, les implications tacites de vos liens et de vos arrangements spatiaux sont plus compliquées qu'il n'y paraît. Cette structure correspond à l'un des nombreux isomères possibles pour ce composé..

Les sphères rouges correspondent aux atomes d'oxygène et les sphères vertes aux atomes de chlore. Le chlore à gauche a une géométrie pyramidale trigonale, avec une paire d'électrons libres; on peut donc supposer que leur hybridation doit être sp3. Un atome d'oxygène agit comme un pont entre les deux chlore, Cl-O-Cl.

Isomères

Quels sont les autres isomères? En théorie, neuf sont calculés, dont quatre sont les plus stables (y compris celui de l'image). Les trois autres auraient des structures telles que:

-ClClO3. Très similaire à celui expliqué, mais avec une liaison Cl-Cl.

-ClOOOCl (1). Dans cet isomère, il y a un pont de trois oxygènes qui séparent les deux atomes de chlore (rappelez-vous la géométrie angulaire de HdeuxOu pour le visualiser).

-ClOOOCl (2). Le même pont oxygéné est également présent dans cet isomère, à l'exception du fait que les deux atomes de chlore sont éclipsés dans l'espace; l'un en face de l'autre, tandis que dans l'isomère ci-dessus, ils sont distants.

Nomenclature

Son nom, oxyde de chlore (III), correspond à celui attribué selon la nomenclature du stock. Ici, on suppose que le chlore a un état d'oxydation de +3; mais cela ne signifie pas que le cation Cl3+ peut être présent. C'est une molécule, pas un réseau d'ions.

Un autre nom sous lequel Cl est également connudeuxOU ALORS3 est le trioxyde de dichloro, selon la nomenclature systématique.

Et enfin, pas si courant (bien qu'il soit régi par la nomenclature traditionnelle), il y a le nom d'anhydride chloreux pour désigner ce composé. Ce nom est dû au fait que, comme déjà expliqué, le CldeuxOU ALORS3 se produit lorsque HClOdeux se condense en libérant de l'eau.

Applications

Comme il s'agit d'un oxyde de chlore, l'utilisation la plus immédiate qui pourrait être envisagée pour CldeuxOU ALORS3 C'est comme un agent oxydant, capable de neutraliser les impuretés organiques et les microbes. Cependant, il est très instable et explosif, il n'est donc même pas considéré comme utile à cette fin..

Bien sûr, il n'y a aucune information sur le comportement du Cl.deuxOU ALORS3 sous une pression énorme (si elle n'explose pas dans le processus). Dans des conditions normales, il semble n'être rien de plus qu'un intermédiaire relativement stable et différenciable entre d'autres oxydes de chlore plus stables..

Sur le plan informatique, cependant, il a fait l'objet d'études pour déterminer les mécanismes des radicaux libres qui impliquent diverses espèces de chlore et d'oxygène..

Les références

  1. Shiver et Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
  2. Wikipédia. (2019). Trioxyde de dichlore. Récupéré de: en.wikipedia.org
  3. Dale L. Perry. (2011). Manuel des composés inorganiques. (deuxième édition). CRC Press Taylor & Francis Group.
  4. Richard C. Ropp. (2013). Encyclopédie des composés alcalino-terreux. Elsevier.
  5. Kim K. H., Han Y.K. et Lee Y. S. (1999). Effets d'ensemble de bases sur la stabilité des isomères Cl2O3 en utilisant les méthodes B3P86 et B3LYP de la théorie fonctionnelle de la densité. Journal de la structure moléculaire THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.

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