Oxydes de chlore
Le chlore forme une série d’oxydes (Tableau \(\PageIndex{2}\)) dans lequel le chlore a les états d’oxydation formels +1, +4, +6 et +7. Les propriétés physiques des oxydes sont résumées dans le tableau \(\PageIndex{2}\). Alors que les oxydes de chlore ne sont pas très stables (en fait plusieurs sont sensibles aux chocs et sont susceptibles d’exploser), les oxyacides conjugués sont stables.
| Composé | Mp (° C) | Bp (° C) |
|---|---|---|
| Cl2O | -116 | 4 |
| ClO2 | -5.9 | 10 |
| Cl2O4 | -117 | 44.5 |
| Cl2O6 | 3.5 | instable |
| Cl2O7 | -91.5 | 82 |
Le monoxyde de dichlore (Cl2O, Figure \(\PageIndex{4}\)a) est un gaz rouge jaunâtre préparé par réaction du chlore avec l’oxyde de mercure, (10.3.4), ou avec une solution de chlore dans CCl4.
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Lorsqu’il est chauffé ou soumis à une étincelle, le Cl2O explose en Cl2 et en O2. Le monoxyde de dichlore réagit avec l’eau pour former une solution jaune orangé d’acide hypochloreux (10.3.5).
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Le dioxyde de chlore (ClO2) est un gaz jaunâtre à température ambiante et est couramment utilisé dans l’industrie comme agent oxydant. La meilleure synthèse de ClO2 implique la réduction du chlorate de potassium (KClO3) par l’acide oxalique à 90 ° C, car le CO2 formé agit comme un diluant pour le ClO2 hautement explosif. À l’échelle industrielle, le ClO2 est obtenu par réaction exothermique du chlorate de sodium avec le SO2 dans l’acide sulfurique (10.3.6). La photolyse de ClO2 donne un solide brun foncé de formule Cl2O3; cependant, sa décomposition explosive facile empêche l’étude.
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La structure de ClO2(Figure \(\PageIndex{4}\)b) est équivalente à SO2 avec un électron supplémentaire, ce qui donne une espèce d’électron paramagnétique non appariée. Fait inhabituel, malgré la configuration des électrons non appariés, ClO2 ne montre aucune tendance à se dimériser. Ceci est différent de la molécule analogue de NO2.
Le tétraoxyde de dichlore (Cl2O4) est communément appelé perchlorate de chlore en raison de sa structure (Figure \(\PageIndex{4}\)c). L’hexaoxyde de dichlore (Cl2O6) est une huile rouge instable qui a la structure ionique à l’état solide: +-.
L’heptoxyde de dichlore (Cl2O7) est une huile relativement stable, préparée par déshydratation de l’acide perchlorique à -10 °C (10.3.7), suivie d’une distillation sous vide. La structure de Cl2O7(Figure\(\PageIndex{4}\)d) a été déterminée par diffraction d’électrons en phase gazeuse.
\{+P_4O_5} Cl_2O_7\]
La réaction de Cl2O7 avec des alcools et des amines donne respectivement des perchlorates d’alkyle (ROClO3) et des perchlorates d’amine (R2NClO3).