oxiden van chloor
chloor vormt een reeks oxiden (tabel \(\Paginindex{2}\)) waarin het chloor de formele oxidatietoestanden +1, +4, +6 en +7 heeft. De fysische eigenschappen van de oxiden zijn samengevat in Tabel \(\Paginindex{2}\). Terwijl de oxiden van chloor niet erg stabiel zijn (in feite zijn verscheidene schokgevoelig en zijn gevoelig om te exploderen) zijn de geconjugeerde oxyzuren stabiel.
| Samengestelde | Mp (°C) | Bp (°C) |
|---|---|---|
| Cl2O | -116 | 4 |
| ClO2 | -5.9 | 10 |
| Cl2O4 | -117 | 44.5 |
| Cl2O6 | 3.5 | instabiel |
| Cl2O7 | -91.5 | 82 |
Dichlorine koolmonoxide (Cl2O, Figuur \(\Pagina{4}\)a) is een geel-rode gas dat wordt bereid door de reactie van chloor met kwikoxide, (10.3.4), of met een oplossing van chloor in CCl4.
\
bij verhitting of bij een vonk explodeert Cl2O tot Cl2 en O2. Dichloormonoxide reageert met water tot een oranjegele oplossing van hypochloorzuur (10.3.5).
\
chloordioxide (ClO2) is een gelig gas bij kamertemperatuur en wordt vaak gebruikt in de industrie als oxiderende agent. De beste synthese van ClO2 is de reductie van kaliumchloraat (KClO3) door oxaalzuur bij 90 °C, omdat het gevormde CO2 fungeert als verdunningsmiddel voor de zeer explosieve ClO2. Op industriële schaal wordt ClO2 gemaakt door de exotherme reactie van natriumchloraat met SO2 in zwavelzuur (10.3.6). De fotolyse van ClO2 levert een donkerbruine vaste stof op met de formule Cl2O3, maar de gemakkelijke explosieve afbraak ervan sluit studie uit.
\
de structuur van ClO2 (figuur \(\Paginindex{4}\) b) is gelijk aan SO2 met één extra elektron, wat resulteert in een paramagnetische ongepaarde elektronensoort. Ongewoon, ondanks de ongepaarde elektronenconfiguratie, vertoont ClO2 geen neiging tot dimeriseren. Dit is anders dan het analoge NO2-molecuul.
Dichloortetraoxide (Cl2O4)wordt gewoonlijk chloorperchloraat genoemd als gevolg van zijn structuur (figuur \(\Paginindex{4}\) c). Dichloorhexaoxide (Cl2O6) is een onstabiele rode olie die de Ionische structuur in de vaste toestand heeft: +-.
Dichloorheptoxide (Cl2O7) is een relatief stabiele olie, die wordt bereid door dehydratie van perchloorzuur bij -10 °C (10.3.7), gevolgd door vacuümdestillatie. De structuur van Cl2O7 (figuur \(\Pagindex{4}\) d) is bepaald door gasfaseelektronendiffractie.
\ {+P_4O_5} Cl_2O_7\]
de reactie van Cl2O7 met alcoholen en aminen levert respectievelijk alkylperchloraten (ROClO3) en amineperchloraten (R2NClO3) op.