و أكسيد الكلور (III) هو مركب غير عضوي له الصيغة الكيميائية الكلور 2 O 3. يتوافق مع أنهيدريد حمض الكلور ، HClO 2. وهي مادة صلبة بنية داكنة شديدة الانفجار حتى عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية ، وتتميز بشكل سيئ. هذا هو السبب في أنها موضوع اهتمام الدراسات الحسابية.
كيميائيا هو أكسيد تساهمية ، لذلك هناك روابط Cl-O وجزيء Cl 2 O 3 منفصل (الصورة السفلية). يمكن تكوين الجزيء المذكور إما عن طريق تجفيف حمض الهيدروكلوريك 2 ، أو بتعريضه للتحلل الضوئي عند درجات حرارة منخفضة. التفاصيل هي أنها تتحلل لإنتاج Cl 2 ، O 2 ، أو غيرها من أكاسيد الكلور المستقرة ديناميكيًا.
جزيء ثلاثي أكسيد ثنائي كلورو. المصدر: جينتو.
نظرًا لأن روابط Cl-O قطبية ضعيفة ، فإن جزيء Cl 2 O 3 له عزم ثنائي القطب صغير ؛ لذلك ، لا يذوب جيدًا في الماء ولا يتفاعل مع المذيبات القطبية الأخرى. عدم استقرارها لدرجة أنها غير معروفة للاستخدامات التجارية أو المحتملة (ولن تكون قابليتها للتطبيق قابلة للتطبيق كمتفجر).
قد يرجع السبب الرئيسي لعدم استقراره إلى الخصائص الإلكترونية لـ Cl 3+ المفترض (بافتراض طابع أيوني بحت). في الواقع ، حالات الأكسدة +1 و +5 هي الأكثر ثباتًا عندما يشكل الكلور مركبات بالأكسجين.
الخصائص
نظرًا لسوء توصيفه وضعف التوثيق ، لا يوجد الكثير ليقال عن خصائصه باستثناء النقاط التالية:
- كتلته الجزيئية 118.903.
-إنه بني غامق صلب. على الرغم من أنه يمكن أن يتسامح مع الكلور الغازي ، مما يعطي أبخرة خضراء مصفرة.
- يفتقر إلى كل من نقاط الغليان والانصهار ، لأنه ينفجر عند درجة حرارة 0 درجة مئوية (وفي درجات حرارة منخفضة أيضًا).
- قدرت قابليته للذوبان في الماء بحوالي 3.42 جم / 100 مل ، مما يثبت أنه جزيء تساهمي ذو قطبية منخفضة.
- يتفاعل مع الماء (القليل الذي يذوب) ليصبح HClO 2:
Cl 2 O 3 + H 2 O <=> 2HClO 2
هيكل أكسيد الكلور (III)
توضح الصورة التركيب الجزيئي لـ Cl 2 O 3 مع نموذج الكرات والقضبان. على الرغم من أن الأمر قد لا يبدو كذلك للوهلة الأولى ، فإن الآثار غير المعلنة للروابط والترتيبات المكانية أكثر تعقيدًا مما تبدو عليه. يتوافق هذا الهيكل مع واحد من العديد من الأيزومرات الممكنة لهذا المركب.
الكرات الحمراء تتوافق مع ذرات الأكسجين ، والمجالات الخضراء مع ذرات الكلور. يحتوي الكلور الموجود على اليسار على هندسة هرمية مثلثية ، مع زوج من الإلكترونات الحرة ؛ لذلك يمكن افتراض أن تهجينهم يجب أن يكون sp 3. تعمل ذرة الأكسجين كجسر بين الكلورين ، Cl-O-Cl.
نظائر
ما هي الايزومرات الاخرى؟ من الناحية النظرية ، يتم حساب تسعة ، منها أربعة هي الأكثر استقرارًا (بما في ذلك الموجود في الصورة). الثلاثة الآخرون سيكون لديهم هياكل مثل:
-ClClO 3. مشابه جدًا للذي تم شرحه ، ولكن مع رابطة Cl-Cl.
- كلوكل (1). يوجد في هذا الايزومر جسر مكون من ثلاث ذرات أكسجين تفصل بين ذرتين من الكلور (تذكر الهندسة الزاوية لـ H 2 O لتصورها).
- كلوكل (2). يوجد نفس الجسر المؤكسج أيضًا في هذا الأيزومير ، باستثناء أن ذرتين من الكلور محطمة في الفضاء ؛ واحد مقابل الآخر ، بينما في الأيزومرات أعلاه تكون بعيدة.
التسمية
يتوافق اسمه ، أكسيد الكلور (III) ، مع الاسم المخصص وفقًا لتسمية المخزون. يفترض هنا أن الكلور لديه حالة أكسدة +3 ؛ ولكن هذا لا يعني أن الكاتيون Cl 3+ يمكن أن يكون موجودًا. إنه جزيء وليس شبكة أيونات.
الاسم الآخر الذي يُعرف به Cl 2 O 3 أيضًا هو ثنائي كلورو ثلاثي أكسيد ، وفقًا للتسمية المنهجية.
وأخيرًا ، ليس شائعًا جدًا (على الرغم من كونه محكومًا بالتسميات التقليدية) ، هناك اسم أنهيدريد كلور للإشارة إلى هذا المركب. يرجع هذا الاسم إلى حقيقة أنه ، كما أوضحنا سابقًا ، يتم إنتاج Cl 2 O 3 عندما يتكثف HClO 2 ، ويطلق الماء.
التطبيقات
نظرًا لأنه أكسيد الكلور ، فإن الاستخدام الفوري الذي يمكن التفكير فيه لـ Cl 2 O 3 هو كعامل مؤكسد ، قادر على معادلة الشوائب العضوية والميكروبات. ومع ذلك ، فهو غير مستقر للغاية ، وكذلك متفجر ، لذلك لا يعتبر مفيدًا لهذا الغرض.
بالتأكيد لا توجد معلومات حول كيفية تصرف Cl 2 O 3 تحت ضغط هائل (إذا لم ينفجر في هذه العملية). في ظل الظروف العادية ، يبدو أنه ليس أكثر من وسيط مستقر نسبيًا وقابل للتمييز بين أكاسيد الكلور الأخرى الأكثر استقرارًا.
ومع ذلك ، فقد تمت دراستها من الناحية الحسابية لتحديد آليات الجذور الحرة التي تنطوي على أنواع مختلفة من الكلور والأكسجين.
المراجع
- رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. (طبعة رابعة). ماك جراو هيل.
- ويكيبيديا. (2019). ثالث أكسيد ثنائي الكلور. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- ديل إل بيري. (2011). كتيب المركبات غير العضوية. (الطبعة الثانية). CRC Press Taylor & Francis Group.
- ريتشارد سي روب. (2013). موسوعة مركبات الأرض القلوية. إلسفير.
- Kim KH و Han YK و Lee YS (1999). تأثير مجموعة الأساس على استقرار أيزومرات Cl2O3 باستخدام طرق B3P86 و B3LYP لنظرية الكثافة الوظيفية. مجلة التركيب الجزيئي THEOCHEM 460 (1-3): 19-25.