Perkloorihapon oksidi, jota kutsutaan myös kloori oksidi (VII), anhydridi tai perkloorihapon dikloori heptoksidi, on epäorgaaninen kemiallinen yhdiste, jolla on kaava Cl 2 O7. Sen rakenne on esitetty kuvassa 1.
Se on yksi vakaimmista kloorioksideista ja reagoi veden kanssa muodostaen perkloorihappoa: Cl 2 O 7 + H 2 O D 2 HClO 4.
Kuvio 1: perkloorioksidin rakenne.
Yhdiste saadaan dehydratoimalla perkloorihappo huolellisesti fosforipentoksidilla -10 ° C: ssa.
2HClO 4 + P 2 O 5 »Cl 2 O 7 + 2HPO 3
Yhdiste tislataan sen erottamiseksi metafosforihaposta huomattavan varovaisesti ottaen huomioon sen räjähtävä luonne. Se voidaan muodostaa myös valamalla kloorin ja otsonin seoksissa.
Perkloorioksidin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Kloorioksidi (VII) on väritön, haihtuva ja öljyinen neste. Sen molekyylipaino on 182,9 g / mol, sen tiheys on 1900 kg / m3 ja sulamispisteet ja kiehumispisteet ovat -91,57 ºC ja 82 ºC.
Se on spontaanisti räjähtävä törmäyksessä tai kosketuksissa liekin kanssa ja etenkin sen hajoamistuotteiden läsnäollessa.
Klooriheptoksidi liukenee hiilitetrakloridiin huoneenlämpötilassa ja reagoi veden kanssa muodostaen perkloorihappoa. Se räjähtää kosketuksessa jodin kanssa.
Normaaleissa olosuhteissa se on vakaampaa, vaikka sillä on vähemmän hapettavaa tehoa kuin muilla kloorioksidilla. Esimerkiksi se ei hyökkää rikkiä, fosforia tai paperia kylmänä.
Diklooriheptoksidi on voimakkaasti hapan oksidi ja muodostaa liuoksessa tasapainon perkloorihapon kanssa. Muodostaa perkloraatteja alkalimetallihydroksidien läsnä ollessa.
Sen lämpöhajoaminen syntyy klooritrioksidin ja radikaalin yksimolekyylisestä dissosioitumisesta
Reaktiivisuus ja vaarat
Perkloorioksidi on epästabiili yhdiste. Se hajoaa hitaasti varastoinnin aikana, jolloin muodostuu värillisiä hajoamistuotteita, jotka ovat alempia kloorioksideja.
Se on spontaanisti räjähtävä, etenkin hajoamistuotteiden läsnäollessa, yhteensopimaton pelkistimien, vahvojen happojen ja emästen kanssa.
Vaikka se on vakain kloorioksidi, Cl 2 O 7 on vahva hapetin, samoin kuin räjähde, joka voidaan sammuttaa liekillä tai mekaanisella iskulla tai kosketuksessa jodin kanssa.
Se on kuitenkin vähemmän hapettava kuin muut kloorioksidit, ja se ei haittaa rikkiä, fosforia tai paperia kylmänä. Vaikuttaa ihmiskehoon samoin kuin alkuainekloori, ja vaatii samoja varotoimenpiteitä
Nieleminen aiheuttaa vakavia palovammoja suuhun, ruokatorveen ja vatsaan. Höyry on erittäin myrkyllistä hengitettynä.
Jos joutuu silmiin, tarkista, että sinulla on piilolinssejä ja poista ne heti. Silmät on huuhdeltava juoksevalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan pitäen silmäluomet auki. Kylmää vettä voidaan käyttää. Silmävoidetta ei tule käyttää.
Jos kemikaali joutuu kosketuksiin vaatteiden kanssa, poista se mahdollisimman nopeasti suojaamalla omia käsiäsi ja vartaloasi. Aseta uhri turvasuihkun alle.
Jos kemikaali kertyy uhrin paljaalle iholle, kuten kädet, saastunut iho pestään varovasti ja varovasti juoksevalla vedellä ja hankaavalla saippualla.
Kylmää vettä voidaan käyttää. Jos ärsytys jatkuu, hakeudu lääkäriin. Pese saastunut vaatetus ennen kuin käytät sitä uudestaan.
Hengitettäessä uhrin tulisi antaa levätä hyvin ilmastoidussa tilassa. Jos hengittäminen on vaikeaa, uhri olisi evakuoitava turvalliselle alueelle mahdollisimman pian.
Löysää tiukkoja vaatteita, kuten kaulus, vyö tai solmio. Jos uhrin on vaikea hengittää, on annettava happea.
Jos uhri ei hengitä, elvytys suoritetaan suusta suuhun. Pidä aina mielessä, että apua tarjoavalle henkilölle voi olla vaarallista elvyttää suusta suuhun, kun hengitetty aine on myrkyllistä, tarttuvaa tai syövyttävää.
Kaikissa tapauksissa on hakeuduttava heti lääkärin hoitoon.
Sovellukset
Perkloorioksidilla ei ole käytännöllisiä sovelluksia. Sitä voidaan käyttää hapettavana aineena tai perkloorihapon tuotantoon, mutta sen räjähtävä luonne vaikeuttaa käsittelyä.
Diklooriheptoksidia voidaan käyttää reagenssina perkloraattien tuottamiseen tai tutkimukseen eri reaktioilla.
Kurt Baumin teoksessa perkloorioksidin reaktiot olefiinien (Baum, 1976), alkoholien (Kurt Baum, diklooriheptoksidin reaktiot alkoholien kanssa, 1974), alkyylijodidien ja asyylipekloraatin kanssa esterin kanssa (Kurt Baum, 1975) halogenointien ja hapettimien saaminen.
Alkoholien tapauksessa se tuottaa alkyyliperkloraatteja saattamalla reagoimaan yksinkertaisten alkoholien, kuten etyleeniglykolin, 1,4-butadienolin, 2,2,2-trifluorietanolin, 2,2-dinitropropanolin kanssa. Reagoi 2-propanolin kanssa, jolloin saadaan isopropyylipekloraattia. 2-heksanoli ja 3-heksanoli antavat järjestämättömät perkloraatit ja niiden vastaavat ketonit.
Propeeni reagoi diklooriheptosidin kanssa hiilitetrakloridissa antaen isopropyylipekloraattia (32%) ja 1-kloori, 2-propyyliperkloraattia (17%). Yhdiste reagoi cis-buteenin kanssa, jolloin saadaan 3-klooributyylipekloraattia (30%) ja 3-keto, 2-butyylipekloraattia (7%).
Diklooriheptoksidi reagoi primääristen ja sekundaaristen amiinien kanssa hiilitetrakloridiliuoksessa antaen N-perkloraatteja:
2 RNH2 + Cl207 → 2 RNHCl03 + H20
2 R2NH + Cl2O7 → 2 R2NClO3 + H20
Se reagoi myös alkeenien kanssa antaen alkyyliperkloraatteja. Esimerkiksi, se reagoi propeenin kanssa hiilitetrakloridiliuoksessa tuottaen isopropyylipekloraattia ja 1-kloori-2-propyylipekloraattia (Beard & Baum, 1974).
Viitteet
- Baum, K. (1976). Diklooriheptoksidin reaktiot olefiinien kanssa. Org. Chem. 41 (9), 1663-1665.
- Beard, CD, & Baum, K… (1974). Diklooriheptoksidin reaktiot amiinien kanssa. American Chemical Society -lehti. 96 (10), 3237 - 3239.
- Egon Wiberg, NW (2001). Epäorgaaninen kemia. Academic Press: Lontoo.
- EMBL-EBI. (2009, 25. huhtikuuta). diklooriheptaoksidi. Haettu osoitteesta ChEBI: ebi.ac.uk.
- Kurt Baum, CD (1974). Diklooriheptoksidin reaktiot alkoholien kanssa. Am. Chem. Soc., 96 (10), 3233-3237.
- Kurt Baum, CD (1975). Diklooriheptoksidin ja asyylipekloraattien reaktiot eetterien kanssa. Org. Chem., 40 (1), 81 - 85.
- Kurt Baum, CD (1975). Diklooriheptoksidin ja hypohaliittien reaktiot alkyylijodidien kanssa. Org. Chem., 40 (17), 2536 - 2537.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Diklooriheptoksidi. Haettu osoitteesta chemspider: chemspider.com.