Óxidos de Cloro
El cloro forma una serie de óxidos (Tabla \(\pageIndex{2}\)) en los que el cloro tiene los estados formales de oxidación +1, +4, +6 y +7. Las propiedades físicas de los óxidos se resumen en la tabla \(\pageIndex{2}\). Mientras que los óxidos de cloro no son muy estables (de hecho, varios son sensibles a los golpes y propensos a explotar), los oxíácidos conjugados son estables.
| Compuesto | Mp (°C) | Bp (°C) |
|---|---|---|
| Cl2O | -116 | 4 |
| ClO2 | -5.9 | 10 |
| Cl2O4 | -117 | 44.5 |
| Cl2O6 | 3.5 | inestable |
| Cl2O7 | -91.5 | 82 |
Dichlorine (monóxido Cl2O, La figura \(\PageIndex{4}\)a) es un rojo-amarillento de gas que se prepara por la reacción del cloro con óxido de mercurio, (10.3.4), o con una solución de cloro en CCl4.
\
Cuando se calienta o está sujeto a una chispa, Cl2O explota a Cl2 y O2. El monóxido de dicloruro reacciona con el agua para formar una solución de ácido hipocloroso de color amarillo anaranjado (10.3.5).
\
El dióxido de cloro (ClO2) es un gas amarillento a temperatura ambiente y se usa comúnmente en la industria como agente oxidante. La mejor síntesis de ClO2 implica la reducción de clorato de potasio (KClO3) por ácido oxálico a 90 °C, ya que el CO2 formado actúa como diluyente para el ClO2 altamente explosivo. A escala industrial, el ClO2 se produce por la reacción exotérmica de clorato de sodio con SO2 en ácido sulfúrico, (10.3.6). La fotólisis de ClO2 produce un sólido marrón oscuro con la fórmula Cl2O3; sin embargo, su descomposición explosiva fácil impide el estudio.
\
La estructura de ClO2 (Figura \(\pageIndex{4}\)b) es equivalente a SO2 con un electrón extra, lo que resulta en una especie de electrón paramagnético no emparejado. Inusualmente, a pesar de la configuración electrónica no apareada, ClO2 no muestra tendencia a dimerizarse. Esto es diferente de la molécula de NO2 análoga.
El tetraóxido de diclorina (Cl2O4) se denomina comúnmente perclorato de cloro como consecuencia de su estructura (Figura \(\pageIndex{4}\)c). El hexóxido de dicloruro (Cl2O6) es un aceite rojo inestable que tiene la estructura iónica en estado sólido: +-.
El heptóxido de dicloruro (Cl2O7) es un aceite relativamente estable que se prepara mediante deshidratación de ácido perclórico a -10 °C (10.3.7), seguido de destilación al vacío. La estructura de Cl2O7 (Figura \(\pageIndex{4}\)d) ha sido determinada por difracción de electrones en fase gaseosa.
\ {+P_4O_5} Cl_2O_7\]
La reacción de Cl2O7 con alcoholes y aminas produce percloratos de alquilo (ROClO3) y percloratos de amina (R2NClO3), respectivamente.