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

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Charles McCarthy

le oxyde de chlore (V) est un composé inorganique hautement instable dont la formule chimique est CldeuxOU ALORS5. C'est l'un des nombreux oxydes de chlore, qui se caractérisent par être des espèces moléculaires, voire radicales.

Le CLdeuxOU ALORS5 Elle n'a trouvé vie que dans le papier et les calculs théoriques; cependant, son existence n'a pas été exclue et il est probable que certains peuvent être caractérisés (par des techniques avancées de spectroscopie). Ce que l'on peut prédire à partir des concepts de chimie générale de cet oxyde, c'est qu'il s'agit de l'anhydride d'acide chlorique, HClO3.

Molécule Cl2O5. Source: Jynto [CC0].

La molécule d'oxyde de chlore (V) hypothétique est présentée ci-dessus. Notez que puisqu'il s'agit d'une molécule, la présence de l'ion Cl n'est pas du tout prise en compte+5; encore moins quand il doit avoir un tel pouvoir polarisant pour forcer l'oxygène à se lier de manière covalente.

Comme tous les composés instables, il libère de l'énergie pour se décomposer en produits plus stables; processus qui dans de nombreux cas est explosif. Lorsque le CldeuxOU ALORS5 décompose libère ClOdeux jedeux. Il est théorisé que dans l'eau, en fonction de l'isomère de CldeuxOU ALORS5, peut former divers oxoacides de chlore.

Index des articles

  • 1 Propriétés
  • 2 Structure de l'oxyde de chlore (V)
    • 2.1 Molécule
    • 2.2 Structure de Lewis
    • 2.3 Isomères et leur hydrolyse respective
  • 3 Nomenclature
  • 4 utilisations
  • 5 Références

Propriétés

La masse molaire de CldeuxOU ALORS5 elle est de 150,9030 g / mol. De cette masse et de sa molécule hypothétique, on peut supposer que si elle pouvait être isolée, ce serait probablement un liquide huileux; bien sûr, en le comparant à l'apparence physique de la CldeuxOU ALORS7.

Bien qu'il ne puisse être isolé ou caractérisé, cet oxyde de chlore est acide, covalent et doit également avoir un petit moment dipolaire. Son acidité est compréhensible si l'équation chimique de son hydrolyse est analysée:

CldeuxOU ALORS5  +  HdeuxO 2HClO3

Être le HClO3 acide chlorique. La réaction inverse entraînerait le cas où l'acide peut être déshydraté:

2HClO=> CldeuxOU ALORS5  +  HdeuxOU ALORS

D'autre part, lorsque le CldeuxOU ALORS5 à peine produit, il se décompose:

2CldeuxOU ALORS5 => 4ClOdeux + OU ALORSdeux

Il s'agit donc d'une espèce intermédiaire plutôt que d'un oxyde à proprement parler. Sa décomposition doit être si rapide (considérant que même CldeuxOU ALORS5), qui n'a pas été détecté par les techniques d'analyse instrumentale actuelles.

Structure de l'oxyde de chlore (V)

Molécule

Dans l'image du haut, la structure de la molécule hypothétique de Cl a été montrée.deuxOU ALORS5 avec un modèle de sphères et de barres. Les sphères rouges représentent des atomes d'oxygène et les sphères vertes représentent des atomes de chlore. Chaque chlore a un environnement de pyramide trigonale, de sorte que son hybridation doit être sp3.

Ainsi, la molécule de CldeuxOU ALORS5 il peut être vu comme deux pyramides trigonales liées par un oxygène. Mais si vous regardez attentivement, une pyramide oriente ses atomes d'oxygène vers le bas, l'autre hors du plan (vers le lecteur)..

Par conséquent, il est présumé qu'il y a des rotations dans le lien OdeuxCl-O-ClOdeux, rendant la molécule relativement dynamique. Notez que la formule OdeuxCHLOClOdeux est une manière de représenter la structure de CldeuxOU ALORS5.

Structure de Lewis

Structure de Lewis pour le Cl2O5 hypothétique. Source: Gabriel Bolívar.

Jusqu'à présent, la molécule à elle seule n'a pas permis de déchiffrer à quoi est due son instabilité. Pour éclairer cette question, nous nous tournons vers sa structure de Lewis, représentée ci-dessus. Notez que la structure peut être considérée à tort comme plate, mais dans la sous-section précédente, il a été précisé que ce n'est pas le cas..

Pourquoi les deux atomes de chlore ont-ils des charges formelles positives? Parce que le chlore a une paire d'électrons libres, ce qui peut être vérifié en appliquant la théorie des liaisons de Valence (ce qui ne sera pas fait ici à des fins de simplification). Ainsi, sa charge formelle est:

CF = 7 - (4 + 2) = 1

Et qu'est-ce que cela a à voir avec leur instabilité? Eh bien, le chlore est considérablement électronégatif, et donc un mauvais porteur de charges formelles positives. Cela revient à la CldeuxOU ALORS5 une espèce très acide, car elle a besoin de gagner des électrons pour répondre à la demande électronique des deux chlore.

Le contraire se produit avec le BrdeuxOU ALORS5 et le jedeuxOU ALORS5, oxydes qui existent dans des conditions normales. C'est parce que le brome et l'iode sont moins électronégatifs que le chlore; et par conséquent, ils soutiennent mieux la charge formelle positive.

Isomères et leur hydrolyse respective

Jusqu'à présent, toute l'explication est tombée sur l'un des deux isomères de CldeuxOU ALORS5: le OdeuxCHLOClOdeux. Quel est l'autre? Le O3CHLOClO. Dans cet isomère, les chlore sont dépourvus de charges positives formelles et devraient donc être une molécule plus stable. Cependant, à la fois le OdeuxCHLOClOdeux comme le O3ClOClO doit subir des réactions d'hydrolyse:

OU ALORSdeuxCl-O-ClOdeux + HdeuxO => 2OdeuxCl-OH (qui ne sont rien de plus que HClO3)

OU ALORS3Cl-O-ClO + HdeuxO => O3Cl-OH (HClO4) + HO-ClO (HClOdeux)

Notez que jusqu'à trois oxoacides de chlore peuvent se former: HClO3, HClO4 et HClOdeux

Nomenclature

Son nom «oxyde de chlore (V)» correspond à celui attribué selon la nomenclature du stock. Le CLdeuxOU ALORS5 Il peut également avoir deux autres noms: le dichloropentaoxyde et l'anhydride chlorique, attribués respectivement par les nomenclatures systématique et traditionnelle..

Applications

Plus que des études computationnelles motivantes, le CldeuxOU ALORS5 Il ne sera utilisé qu'après avoir été découvert, isolé, caractérisé, stocké et démontré qu'il n'explosera pas au moindre contact..

Les références

  1. Shiver et Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
  2. Sandra Luján Quiroga et Luis José Perissinotti. (2011). Oxoacides de chlore et structure des oxydes de dichlore. Éducateur en chimie, vol. 16.
  3. Formulation chimique. (2019). Oxyde de chlore (V). Récupéré de: formulacionquimica.com
  4. Linus Pauling. (1988). Chimie générale. Dover Publications, INC., New York.
  5. Richard C. Ropp. (2013). Encyclopédie des composés alcalino-terreux. Elsevier.

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