- Properti
- Struktur oksida klorin (V)
- Molekul
- Struktur Lewis
- Isomer dan hidrolisisnya masing-masing
- Tata nama
- Aplikasi
- Referensi
The klorin oksida (V) adalah senyawa anorganik yang sangat tidak stabil yang rumus kimia adalah Cl 2 O 5 . Ini adalah salah satu dari banyak klorin oksida, yang dicirikan sebagai spesies molekuler, atau bahkan radikal.
Cl 2 O 5 hanya menemukan kehidupan di atas kertas dan perhitungan teoritis; akan tetapi, keberadaannya belum dikesampingkan dan ada kemungkinan bahwa beberapa dapat dikarakterisasi (dengan teknik spektroskopi lanjutan). Apa yang dapat diprediksi dari konsep kimia umum oksida ini adalah bahwa ia merupakan anhidrida dari asam klorat, HClO 3 .
Molekul Cl2O5. Sumber: Jynto.
Molekul hipotetis klorin oksida (V) ditunjukkan di atas. Perhatikan bahwa karena ini adalah sebuah molekul, keberadaan ion Cl +5 tidak dipertimbangkan sama sekali ; bahkan lebih kecil lagi ketika ia harus memiliki kekuatan polarisasi untuk memaksa oksigen mengikat secara kovalen.
Seperti senyawa tidak stabil lainnya, ia melepaskan energi untuk terurai menjadi produk yang lebih stabil; proses yang dalam banyak kasus bersifat eksplosif. Ketika Cl 2 O 5 terurai ia melepaskan ClO 2 dan O 2 . Hal ini berteori bahwa di dalam air, tergantung pada isomer dari Cl 2 O 5 , berbagai klorin okso asam dapat membentuk.
Properti
Massa molar Cl 2 O 5 adalah 150.9030 g / mol. Dari massa ini, dan molekul hipotetisnya, dapat diduga bahwa jika ia dapat diisolasi, ia mungkin berupa cairan berminyak; tentu saja membandingkannya dengan tampilan fisik Cl 2 O 7 .
Meskipun tidak dapat diisolasi atau dikarakterisasi, oksida klorin ini bersifat asam, kovalen, dan juga harus memiliki momen dipol yang kecil. Keasamannya dapat dimengerti jika persamaan kimia dari hidrolisisnya dianalisis:
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HClO 3 adalah asam klorat. Reaksi sebaliknya akan mengakibatkan asam mengalami dehidrasi:
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
Di sisi lain, ketika Cl 2 O 5 hampir tidak diproduksi, ia terurai:
2Cl 2 O 5 => 4ClO 2 + O 2
Oleh karena itu, ini adalah spesies perantara daripada oksida dengan benar. Dekomposisinya harus sangat cepat (mengingat bahwa Cl 2 O 5 bahkan terbentuk ), sehingga belum terdeteksi oleh teknik analisis instrumen saat ini.
Struktur oksida klorin (V)
Molekul
Gambar atas menunjukkan struktur molekul hipotetis Cl 2 O 5 dengan model bola dan batang. Bola merah mewakili atom oksigen, dan bola hijau mewakili atom klor. Setiap klorin memiliki lingkungan piramida trigonal, jadi hibridisasinya harus sp 3 .
Jadi, molekul Cl 2 O 5 dapat dilihat sebagai dua piramida trigonal yang dihubungkan oleh oksigen. Tetapi jika Anda perhatikan dengan cermat, satu piramida mengarahkan atom oksigennya ke bawah, yang lainnya keluar dari bidang (ke arah pembaca).
Oleh karena itu diasumsikan bahwa terdapat rotasi pada ikatan O 2 Cl-O-ClO 2 , membuat molekul tersebut relatif dinamis. Perhatikan bahwa rumus O 2 ClOClO 2 adalah cara untuk merepresentasikan struktur Cl 2 O 5 .
Struktur Lewis
Struktur Lewis untuk hipotesis Cl2O5. Sumber: Gabriel Bolívar.
Hingga saat ini, molekul itu sendiri belum memungkinkan untuk menguraikan mengapa ketidakstabilannya terjadi. Untuk menjelaskan pertanyaan ini, kita beralih ke struktur Lewisnya, yang digambarkan di atas. Perhatikan bahwa struktur mungkin keliru dianggap datar, tetapi pada sub-bagian sebelumnya dijelaskan bahwa sebenarnya tidak.
Mengapa kedua atom klor memiliki muatan formal positif? Karena klorin memiliki pasangan elektron bebas yang tersisa, yang dapat diverifikasi dengan menerapkan Teori Ikatan Valencia (yang tidak akan dilakukan di sini untuk tujuan penyederhanaan). Jadi, beban formalnya adalah:
C f = 7 - (4 + 2) = 1
Dan apa hubungannya ini dengan ketidakstabilannya? Nah, klor sangat elektronegatif, dan karena itu merupakan pembawa muatan formal positif yang buruk. Hal ini membuat Cl 2 O 5 spesies sangat asam, karena kebutuhan untuk mendapatkan elektron untuk memasok kebutuhan elektronik untuk dua klor.
Kebalikannya terjadi dengan Br 2 O 5 dan I 2 O 5 , oksida yang ada pada kondisi normal. Ini karena brom dan yodium kurang elektronegatif dibandingkan klor; dan karena itu, mereka lebih mendukung tuntutan formal positif.
Isomer dan hidrolisisnya masing-masing
Sejauh ini semua penjelasan jatuh pada salah satu dari dua isomer Cl 2 O 5 : O 2 ClOClO 2 . Yang mana yang lainnya? O 3 ClOClO. Dalam isomer ini, klorin tidak memiliki muatan formal positif, dan oleh karena itu merupakan molekul yang lebih stabil. Namun, baik O 2 ClOClO 2 dan O 3 ClOClO harus menjalani reaksi hidrolisis:
O 2 Cl-O-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH (yang tidak lebih dari HClO 3 )
O 3 Cl-O-ClO + H 2 O => O 3 Cl-OH (HClO 4 ) + HO-ClO (HClO 2 )
Perhatikan bahwa hingga tiga asam okso klorin dapat dibentuk: HClO 3 , HClO 4 dan HClO 2
Tata nama
Namanya 'klorin oksida (V)' sesuai dengan nama yang ditetapkan menurut nomenklatur stok. Cl 2 O 5 juga dapat memiliki dua nama lain: dichloro pentaoxide dan chloric anhydride, masing-masing ditetapkan oleh nomenklatur sistematis dan tradisional.
Aplikasi
Alih-alih memotivasi studi komputasi, Cl 2 O 5 tidak akan berguna sampai ditemukan, diisolasi, dikarakterisasi, disimpan, dan ditunjukkan tidak meledak pada kontak sedikit pun.
Referensi
- Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
- Sandra Luján Quiroga dan Luis José Perissinotti. (2011). Asam Oksida Klorin dan Struktur Oksida Diklorin. Chem. Educator, Vol. 16.
- Formulasi Kimia. (2019). Klor oksida (V). Diperoleh dari: formulacionquimica.com
- Linus Pauling. (1988). Kimia Umum. Dover Publications, INC., New York.
- Richard C. Ropp. (2013). Ensiklopedia Senyawa Alkaline Earth. ElSevier.