El òxid perclòric, també anomenat òxid de clor (VII), anhidrido perclòric o heptóxido de diclor, és un compost químic inorgànic de fórmula Cl 2 O7. La seva estructura es presenta a la figura 1.
És un dels òxids de clor més estables i reacciona amb aigua per a produir àcid perclòric: Cl 2 O 7 + H 2 O D 2HClO 4.
Figura 1: estructura de l'òxid perclòric.
El compost s'obté mitjançant l'acurada deshidratació de l'àcid perclòric amb pentòxid de fòsfor a -10 ° C.
2HClO 4 + P 2 O 5 »Cl 2 O 7 + 2HPO 3
El compost es destil·la per separar-lo de l'àcid metafosfórico amb força precaució donada la seva naturalesa explosiva. També pot formar-se per il·luminació en mescles de clor i ozó.
Propietats físiques i químiques de l'òxid perclòric
L'òxid de clor (VII) és un líquid incolor volàtil i oliós. El seu pes molecular és de 182,9 g / mol, la seva densitat és de 1900 kg / m3 i els punts de fusió i d'ebullició són -91,57 ºC i 82 ºC respectivament.
És espontàniament explosiu a l'impacte o en contacte amb la flama i especialment en presència dels seus productes de descomposició.
El heptoxido de clor es dissol en tetraclorur de carboni a temperatura ambient i reacciona amb aigua per formar àcid perclòric. Esclata a l'contacte amb el iode.
En condicions normals, és més estable, encara que amb menys poder oxidant que els altres òxids de clor. Per exemple, no ataca el sofre, fòsfor o paper quan està fred.
El heptóxido de diclor és un òxid fortament àcid, i en solució forma un equilibri amb l'àcid perclòric. Forma perclorats en presència hidròxids de metalls alcalins.
La seva descomposició tèrmica es produeix per la dissociació monomolecular de l'triòxid de clor i radical
Reactivitat i perills
L'òxid perclòric és un compost inestable. Es descompon lentament a l'emmagatzemar, amb la producció de productes de descomposició acolorits que són òxids de clor més baixos.
És espontàniament explosiu, especialment en presència dels seus productes de descomposició, incompatible amb agents reductors, àcids i bases fortes.
Tot i que és l'òxid de clor més estable, Cl 2 O 7 és un oxidant fort, així com un explosiu que pot ser apagat amb flama o xoc mecànic, o per contacte amb el iode.
No obstant això, és menys oxidant que els altres òxids de clor, i no ataca el sofre, el fòsfor o el paper quan està fred. Té els mateixos efectes sobre el cos humà que el clor elemental, i requereix les mateixes precaucions
La ingestió causa cremades severes a la boca, l'esòfag i l'estómac. El vapor és molt tòxic per inhalació.
En cas de contacte amb els ulls s'ha de verificar si s'està usant lents de contacte i remoure'ls immediatament. S'ha de rentar els ulls amb aigua corrent durant al menys 15 minuts, mantenint les parpelles obertes. Es pot fer servir aigua freda. No s'ha de fer servir ungüent per als ulls.
Si el producte químic entra en contacte amb la roba, retirin el més ràpid possible, protegint les seves pròpies mans i cos. Col·loqui a la víctima sota una dutxa de seguretat.
Si el producte químic s'acumula a la pell exposada de la víctima, com les mans, es renta suau i amb cura la pell contaminada amb aigua corrent i sabó no abrasiu.
Es pot fer servir aigua freda. Si la irritació persisteix, busqui atenció mèdica. Renti la roba contaminada abans de tornar a usar-la.
En cas d'inhalació, s'ha de deixar reposar la víctima en una àrea ben ventilada. Si la inhalació és greu, s'ha d'evacuar la víctima a una zona segura tan aviat com sigui possible.
Afluixi la roba atapeïda com ara coll de camisa, cinturons o corbata. Si la víctima li resulta difícil respirar, s'ha d'administrar oxigen.
Si la víctima no està respirant, es realitza una reanimació boca a boca. Sempre tenint en compte que pot ser perillós per a la persona que proporciona ajuda donar reanimació boca a boca quan el material inhalat és tòxic, infecciós o corrosiu.
En tots els casos s'ha de buscar atenció mèdica immediata
usos
L'òxid perclòric no té aplicacions pràctiques. Podria usar-se com a agent oxidant o per a la producció d'àcid perclòric però la seva naturalesa explosiva fa difícil el seu maneig.
El heptóxido de diclor es pot usar com a reactiu per a la producció d'perclorats o per a l'estudi amb diferents reaccions.
En el treball de Kurt Baum s'han estudiat les reaccions de l'òxid perclòric amb olefines (Baum, 1976), alcohols (Kurt Baum, Reactions of dichlorine heptoxide with alcohols, 1974), ioduros de llogo i perclorat d'acil amb ester (Kurt Baum, 1975) obtenint-halogenaciones i oxidacions.
En el cas dels alcoles, produeix alquil- perclorats reaccionant amb alcohols simples com el etilenglicol, 1, 4-butadienol, 2, 2, 2-trifluoroetanol, 2, 2-dinitropropanol. Reacciona amb el 2-propanol per donar isopropil perclorat. 2-hexanol i 3-hexanol donen perclorats sense arranjaments i les seves respectives cetones.
El propè reacciona amb l'heptósido de diclor en tetraclorur de carboni per donar isopropil perclorat (32%) i 1cloro, 2-propilperclorato (17%). El compost reacciona amb l'cis -buteno per donar 3-clorobutil perclorat (30%) i 3-ceto, 2-butil perclorat (7%).
El heptóxido de diclor reacciona amb amines primàries i secundàries en solució de tetraclorur de carboni per donar N-perclorats:
2 RNH2 + Cl2O7 → 2 RNHClO3 + H2O
2 R2NH + Cl2O7 → 2 R2NClO3 + H2O
També reacciona amb alquens per donar perclorats de llogo. Per exemple, reacciona amb propè en solució de tetraclorur de carboni per produir perclorat de isopropil i perclorat d'1-clor-2-propil (Beard & Baum, 1974).
referències
- Baum, K. (1976). Reactions of dichlorine heptoxide with olefins. Org. Chem. 41 (9), 1663-1665.
- Beard, CD, & Baum, K… (1974). Reactions of dichlorine heptoxide with amines. Journal of the American Chemical Society. 96 (10), 3237-3239.
- Egon Wiberg, NW (2001). Inorganic Chemistry. Academic Press: Londres.
- EMBL-EBI. (2009, abril 25). dichlorine heptaoxide. Retrieved from Chebi: ebi.ac.uk.
- Kurt Baum, CD (1974). Reactions of dichlorine heptoxide with alcohols. Am. Chem. Soc., 96 (10), 3233-3237.
- Kurt Baum, CD (1975). Reactions of dichlorine heptoxide and of acyl perchlorates with ethers. Org. Chem., 40 (1), 81-85.
- Kurt Baum, CD (1975). Reactions of dichlorine heptoxide and of hypohalites with alkyl iodides. Org. Chem., 40 (17), 2536-2537.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Dichlorine heptoxide. Retrieved from ChemSpider: chemspider.com.