و أكسيد الكلور (V) هو مركب غير العضوية غير مستقر للغاية الذي هو الكلور الصيغة الكيميائية 2 O 5. إنه أحد أكاسيد الكلور العديدة التي تتميز بأنها جزيئية أو حتى أنواع جذرية.
وجد Cl 2 O 5 حياة على الورق والحسابات النظرية فقط ؛ ومع ذلك ، لم يتم استبعاد وجودها ومن المحتمل أن يتم تمييز بعضها (من خلال تقنيات التحليل الطيفي المتقدمة). ما يمكن توقعه من مفاهيم الكيمياء العامة لهذا الأكسيد هو أنه أنهيدريد حمض الكلوريك ، HClO 3.
جزيء Cl2O5. المصدر: جينتو.
يظهر الجزيء الافتراضي لأكسيد الكلور (V) أعلاه. لاحظ أنه نظرًا لأنه جزيء ، لا يتم اعتبار وجود أيون Cl +5 على الإطلاق ؛ حتى أقل عندما يجب أن يكون لديها مثل هذه القوة الاستقطابية لإجبار الأكسجين على الارتباط تساهميًا.
مثل أي مركب غير مستقر ، فإنه يطلق طاقة للتحلل إلى منتجات أكثر استقرارًا ؛ عملية متفجرة في كثير من الحالات. عندما يتحلل Cl 2 O 5 فإنه يطلق ClO 2 و O 2. يُفترض أنه في الماء ، اعتمادًا على أيزومر Cl 2 O 5 ، يمكن أن تتشكل أحماض أوكسو الكلور المختلفة.
الخصائص
الكتلة المولية لـ Cl 2 O 5 هي 150.9030 جم / مول. من هذه الكتلة ، وجزيئها الافتراضي ، يمكن التخمين أنه إذا أمكن عزلها ، فمن المحتمل أن يكون سائلًا زيتيًا ؛ بالطبع ، مقارنته بالمظهر المادي لـ Cl 2 O 7.
على الرغم من أنه لا يمكن عزله أو تمييزه ، فإن أكسيد الكلور حمضي وتساهمي ويجب أن يكون له أيضًا عزم ثنائي القطب صغير. يمكن فهم حموضتها إذا تم تحليل المعادلة الكيميائية لتحللها المائي:
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HClO 3 هو حمض الكلوريك. قد ينتج عن التفاعل العكسي حالة تجفيف الحمض:
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
من ناحية أخرى ، عندما يتم إنتاج Cl 2 O 5 بصعوبة ، فإنه يتحلل:
2Cl 2 O 5 => 4ClO 2 + O 2
لذلك فهو نوع وسيط وليس أكسيد بالمعنى الصحيح. يجب أن يكون تحللها سريعًا جدًا (مع الأخذ في الاعتبار أن Cl 2 O 5 يتكون حتى) ، بحيث لم يتم اكتشافه بواسطة تقنيات التحليل الآلية الحالية.
هيكل أكسيد الكلور (V)
مركب
توضح الصورة العلوية هيكل جزيء Cl 2 O 5 الافتراضي مع نموذج الكرات والقضبان. تمثل الكرات الحمراء ذرات الأكسجين ، بينما تمثل الكرات الخضراء ذرات الكلور. يحتوي كل كلور على بيئة هرمية ثلاثية ، لذلك يجب أن يكون تهجينه sp 3.
وبالتالي ، يمكن رؤية جزيء Cl 2 O 5 على أنه هرمين مثلثيين مرتبطين بأكسجين. ولكن إذا نظرت بعناية ، فإن أحد الهرم يوجه ذرات الأكسجين للأسفل ، والآخر خارج المستوى (نحو القارئ).
ومن ثم يُفترض أن هناك تناوبًا في رابطة O 2 Cl-O-ClO 2 ، مما يجعل الجزيء ديناميكيًا نسبيًا. لاحظ أن الصيغة O 2 ClOClO 2 هي طريقة لتمثيل بنية Cl 2 O 5.
هيكل لويس
هيكل لويس لـ Cl2O5 الافتراضي. المصدر: غابرييل بوليفار.
حتى الآن ، الجزيء في حد ذاته لم يجعل من الممكن فك سبب عدم استقراره. لتسليط الضوء على هذا السؤال ، ننتقل إلى هيكل لويس الموضح أعلاه. لاحظ أنه قد يُعتقد عن طريق الخطأ أن الهيكل مسطح ، ولكن في القسم الفرعي السابق تم توضيح أنه ليس كذلك.
لماذا كل من ذرات الكلور لها شحنة رسمية موجبة؟ لأن الكلور يحتوي على زوج مجاني من الإلكترونات المتبقية ، والتي يمكن التحقق منها من خلال تطبيق نظرية فالنسيا بوند (والتي لن يتم القيام بها هنا لأغراض التبسيط). وبالتالي ، فإن العبء الرسمي لها هو:
ج و = 7 - (4 + 2) = 1
وما علاقة ذلك بعدم استقرارها؟ حسنًا ، الكلور كهرسلبي إلى حد كبير ، وبالتالي فهو ناقل سيئ للشحنات الرسمية الإيجابية. هذا يجعل Cl 2 O 5 نوعًا شديد الحموضة ، حيث يحتاج إلى اكتساب إلكترونات لتوفير الطلب الإلكتروني على الكلورين.
يحدث العكس مع Br 2 O 5 و I 2 O 5 ، وهما أكاسيد موجودة في الظروف العادية. وذلك لأن كلاً من البروم واليود أقل كهرسلبية من الكلور ؛ وبالتالي ، فإنهم يدعمون الرسوم الرسمية الإيجابية بشكل أفضل.
الايزومرات والتحلل المائي الخاص بها
حتى الآن ، تم تفسير كل التفسير على واحد من اثنين من أيزومرات Cl 2 O 5: O 2 ClOClO 2. أيهما الآخر؟ O 3 ClOClO. في هذا الايزومر ، تفتقر الكلور إلى الشحنات الرسمية الموجبة ، وبالتالي يجب أن تكون جزيءًا أكثر استقرارًا. ومع ذلك ، يجب أن يخضع كل من O 2 ClOClO 2 و O 3 ClOClO لتفاعلات التحلل المائي:
O 2 Cl-O-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH (والتي هي ليست أكثر من HClO 3)
O 3 Cl-O-ClO + H 2 O => O 3 Cl-OH (HClO 4) + HO-ClO (HClO 2)
لاحظ أنه يمكن تكوين ما يصل إلى ثلاثة أحماض أوكسو الكلور: HClO 3 و HClO 4 و HClO 2
التسمية
يتوافق اسمها "أكسيد الكلور (V)" مع الاسم المخصص وفقًا لتسمية المخزون. يمكن أن يحتوي Cl 2 O 5 أيضًا على اسمين آخرين: ثنائي كلورو خماسي أكسيد وكلوريك أنهيدريد ، يتم تعيينهما بواسطة التسميات المنهجية والتقليدية ، على التوالي.
التطبيقات
بدلاً من تحفيز الدراسات الحسابية ، لن يكون Cl 2 O 5 مفيدًا حتى يتم اكتشافه وعزله وتمييزه وتخزينه وإظهار عدم انفجاره عند أدنى اتصال.
المراجع
- رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. (طبعة رابعة). ماك جراو هيل.
- ساندرا لوجان كيروجا ولويس خوسيه بيريسينوتي. (2011). أوكسيدات الكلور وهيكل أكاسيد ثنائي الكلور. المعلم ، المجلد.16.
- صياغة كيميائية. (2019). أكسيد الكلور (V). تم الاسترجاع من: formulacionquimica.com
- لينوس بولينج. (1988). كيمياء عامة. منشورات دوفر ، INC. ، نيويورك.
- ريتشارد سي روب. (2013). موسوعة مركبات الأرض القلوية. إلسفير.