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Heptóxido de dicloro

El heptóxido de dicloro es un compuesto químico con la fórmula Cl2O7 . Este óxido de cloro es el anhídrido del ácido perclórico . Se produce mediante la destilación cuidadosa del ácido perclórico en presencia del agente deshidratante pentóxido de fósforo : [1]

2HClO4 + P4O10Cl2O7 + H2P4O11

El óxido de cloro (VII) se puede destilar de la mezcla.

También puede formarse mediante la iluminación de mezclas de cloro y ozono con luz azul. [2] Se hidroliza lentamente de nuevo a ácido perclórico .

Estructura

El Cl2O7 es una molécula endergónica , lo que significa que es intrínsecamente inestable y se descompone en sus elementos constituyentes con liberación de energía: [3]

2Cl2O7 2Cl2 + 7O2 (Δ H ° = –132 kcal/mol )

El heptóxido de dicloro es un compuesto covalente que consta de dos porciones de ClO 3 unidas por un átomo de oxígeno. Tiene una geometría molecular general doblada ( simetría C 2 ), con un ángulo Cl−O−Cl de 118,6°. Las longitudes de enlace cloro-oxígeno son 1,709 Å en la región central y 1,405 Å dentro de cada grupo de ClO 3 . [1] En este compuesto, el cloro existe en su estado de oxidación formal más alto de +7.

Química

El heptóxido de dicloro reacciona con aminas primarias y secundarias en solución de tetracloruro de carbono para producir amidas perclóricas: [4]

2 RNNH
2
+ Cl
2
Oh
7
→ 2 RNHClO
3
+ H
2
Oh
2 R
2
NH
+ Cl
2
Oh
7
→ 2 R
2
NClO
3
+ H
2
Oh

También reacciona con alquenos para formar percloratos de alquilo. Por ejemplo, reacciona con propeno en solución de tetracloruro de carbono para producir perclorato de isopropilo y perclorato de 1-cloro-2-propilo. [5]

El heptóxido de dicloro reacciona con alcoholes para formar percloratos de alquilo. [6]

El heptóxido de dicloro es un óxido fuertemente ácido y en solución forma un equilibrio con el ácido perclórico.

Seguridad

Aunque es el óxido de cloro más estable, el Cl2O7 es un oxidante fuerte, así como un explosivo que puede detonarse con llama o choque mecánico, o por contacto con yodo . [7] Sin embargo, es menos fuertemente oxidante que los otros óxidos de cloro, y no ataca al azufre , fósforo o papel cuando está frío. [1] Tiene los mismos efectos en el cuerpo humano que el cloro elemental , y requiere las mismas precauciones. [8]

Referencias

  1. ^ abcd Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (2001). Química inorgánica . Traducido por Mary Eagleson; William Brewer. San Diego: Academic Press. p. 464. ISBN 0-12-352651-5.
  2. ^ Byrns, AC; Rollefson, GK (1934). "La formación de heptóxido de cloro en la iluminación de mezclas de cloro y ozono". Revista de la Sociedad Química Americana . 56 (5): 1250–1251. doi :10.1021/ja01320a506.
  3. ^ Martin, Jan M. L (12 de octubre de 2006). "Calores de formación del ácido perclórico, HClO 4 , y del anhídrido perclórico, Cl 2 O 7 . Sondeo de los límites de la teoría W1 y W2". Journal of Molecular Structure: THEOCHEM . Modelado de la estructura y la reactividad: la séptima conferencia trienal de la Asociación Mundial de Químicos Teóricos y Computacionales (WATOC 2005). 771 (1): 19–26. arXiv : physics/0508076 . doi :10.1016/j.theochem.2006.03.035. ISSN  0166-1280. S2CID  98385268.
  4. ^ Beard, CD; Baum, K. (1974). "Reacciones del heptóxido de dicloro con aminas". Revista de la Sociedad Química Americana . 96 (10): 3237–3239. doi :10.1021/ja00817a034.
  5. ^ Baum, K. . (1976). "Reacciones de heptóxido de dicloro con olefinas". The Journal of Organic Chemistry . 41 (9): 1663–1665. doi :10.1021/jo00871a048.
  6. ^ Baum, Kurt; Beard, Charles D. (1 de mayo de 1974). "Reacciones del heptóxido de dicloro con alcoholes". Revista de la Sociedad Química Americana . 96 (10): 3233–3237. doi :10.1021/ja00817a033. ISSN  0002-7863.
  7. ^ Lewis, Robert Alan (1998). Diccionario de toxicología de Lewis . CRC Press. pág. 260. ISBN 1-56670-223-2.
  8. ^ Jeanne Mager Stellman, ed. (1998). "Halógenos y sus compuestos". Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo (4.ª ed.). Organización Internacional del Trabajo. pág. 104.210. ISBN 92-2-109817-6.