Kloorioksidit
kloori muodostaa oksidien sarjan (taulukko \(\PageIndex{2}\)), jossa kloorilla on muodolliset hapetustilat +1, +4, +6 ja +7. Oksidien fysikaaliset ominaisuudet on esitetty taulukossa \(\PageIndex{2}\). Vaikka kloorin oksidit eivät ole kovin stabiileja (itse asiassa useat ovat iskuherkkiä ja alttiita räjähtämään), konjugaattioksidit ovat stabiileja.
| yhdiste | MP (°C) | Bp (°C) |
|---|---|---|
| Cl2O | -116 | 4 |
| ClO2 | -5.9 | 10 |
| Kl2o4 | -117 | 44.5 |
| Kl2o6 | 3.5 | epävakaa |
| Kl2o7 | -91.5 | 82 |
Dikloorimonoksidi (Cl2O, luku \(\PageIndex{4}\) a) on kellertävän punainen kaasu, jota valmistetaan kloorin ja elohopeaoksidin välisellä reaktiolla, (10,3.4) tai klooriliuoksella CCl4: ssä.
\
Kuumennettaessa tai kipinän vaikutuksesta Cl2O räjähtää Cl2: ksi ja O2: ksi. Dikloorimonoksidi reagoi veden kanssa muodostaen hypokloorihapon oranssinkeltaisen liuoksen (10.3.5).
\
Klooridioksidi (ClO2) on huoneenlämpötilassa kellertävä kaasu ja sitä käytetään teollisuudessa yleisesti hapettimena. ClO2: n paras synteesi on kaliumkloraatin (KClO3) pelkistäminen oksaalihapolla 90 °C: n lämpötilassa, koska muodostunut CO2 toimii voimakkaasti räjähtävän ClO2: n laimentimena. Teollisessa mittakaavassa ClO2: ta valmistetaan natriumkloraatin ja SO2: n eksotermisellä reaktiolla rikkihapossa, (10.3.6). Fotolyysi ClO2 tuottaa Tumman ruskea kiinteä kaava Cl2O3; kuitenkin sen facile räjähtävä hajoaminen estää tutkimuksen.
\
ClO2: n rakenne (kuva \(\PageIndex{4}\)b) vastaa SO2: ta yhdellä ylimääräisellä elektronilla, jolloin syntyy paramagneettinen pariton elektronilaji. Epätavallisesti, huolimatta parittamattomasta elektronikonfiguraatiosta, ClO2: lla ei ole taipumusta dimerisoitua. Tämä on toisin kuin analoginen NO2-molekyyli.
Diklooritetraoksidia (Cl2O4)kutsutaan yleisesti klooriperkloraatiksi sen rakenteen vuoksi (kuva \(\PageIndex{4}\) c). Diklooriheksaoksidi (Cl2O6) on epästabiili punainen öljy, jonka ionirakenne on kiinteässä olomuodossa: +-.
Diklooriheptoksidi (Cl2O7) on suhteellisen stabiili öljy, jota valmistetaan perkloorihapon dehydrauksella -10 °C: ssa (10.3.7), jota seuraa tyhjötislaus. Cl2o7: n rakenne (kuva \(\PageIndex{4}\)d) on määritetty kaasufaasidiffraktiolla.
\ {+P_4O_5} Cl_2O_7\]
Cl2O7: n reaktio alkoholien ja amiinien kanssa tuottaa vastaavasti alkyyliperkloraatteja (ROClO3) ja amiiniperkloraatteja (R2NClO3).