Anidride perclorica
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| Anidride perclorica | |
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| Nome IUPAC | |
| eptossido di dicloro | |
| Nomi alternativi | |
| anidride perclorica, ossido di cloro(VII) | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | Cl2O7 |
| Massa molecolare (u) | 182,901 |
| Aspetto | liquido incolore |
| Numero CAS | |
| PubChem | 123372 |
| SMILES | O=Cl(=O)(=O)OCl(=O)(=O)=O |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 1,9 g/cm3 |
| Solubilità in acqua | si idrolizza ad acido perclorico |
| Temperatura di fusione | −91,57 °C (−132,83 °F; 181,58 K) |
| Temperatura di ebollizione | 82 °C (180 °F; 355 K) |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
 
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L'anidride perclorica o eptossido di dicloro è un composto binario di formula Cl2O7. Questo ossido del cloro eptavalente, con l'atomo di cloro allo stato di ossidazione +7, è l'anidride dell'acido perclorico e la sua idratazione riforma l'acido stesso, sebbene la reazione non sia molto rapida.
Può essere ottenuta per cauta distillazione dell'acido perclorico insieme ad adatti agenti disidratanti. A temperatura ambiente si presenta come un liquido incolore, denso (d = 1,9 g/mL) e di consistenza oleosa, piuttosto volatile.
Struttura
Cl2O7 è un composto endotermico (ΔHƒ° = +272 kJ/mol) e anche endoergonico (ΔGƒ° > 0), il che vuol dire che è intrinsecamente instabile, per cui la reazione di decomposizione a dare cloro e ossigeno:
La molecola consiste di due frammenti (O=)3Cl– legati da un atomo a ponte di ossigeno (–O–). In ciascun frammento il Cl centrale è circondato da quattro atomi O ai vertici di un tetraedro distorto e la simmetria della molecola risulta essere C2, l'angolo sull'atomo di ossigeno a ponte in Cl2O7 è di 118,6°. La lunghezza del legame Cl-O a ponte è di 170,9 pm e quella di Cl=O è di 140,5 pm. Data la differenza di elettronegatività tra O e Cl, i legami in questa molecola sono covalenti polari e la molecola nel suo complesso è polare, il suo momento di dipolo è pari a 0,72 D.
Sintesi
La produzione di questo composto è molto rischiosa a causa della sua forte tendenza ad esplodere.
Si procede distillando una miscela di acido perclorico in presenza di anidride fosforica, avidissima di acqua,che funge da agente disidratante:
Può anche essere formata per illuminazione di miscele di cloro e ozono. Preparare dell'anidride perclorica pura è comunque sconsigliato anche a causa della sua fortissima igroscopicità che in breve la ritrasforma in acido assorbendo l'umidità dell'aria.
Avvertenze
Sebbene sia l'ossido di cloro più stabile, Cl2O7 è un forte ossidante e un esplosivo che può essere innescato con fiamme o shock meccanici, o per contatto con lo iodio. Tuttavia, è meno fortemente ossidante degli altri ossidi di cloro e a freddo non attacca zolfo, fosforo o carta. Ha gli stessi effetti sul corpo umano del cloro elementare e richiede le stesse precauzioni.
Note
- ^ (DE) Erwin Riedel e Christoph Janiak, Anorganische Chemie, 10ª ed., De Gruyter, 2022, p. 454, ISBN 978-3-11-069604-2.
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- ^ a b N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 850, ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ N. N. Geenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 845, ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ Jan M. L Martin, Heats of formation of perchloric acid, HClO4, and perchloric anhydride, Cl2O7. Probing the limits of W1 and W2 theory, in Journal of Molecular Structure: THEOCHEM, Modelling Structure and Reactivity: the 7th triennial conference of the World Association of Theoritical and Computational Chemists (WATOC 2005), vol. 771, n. 1, 12 ottobre 2006, pp. 19-26, DOI:10.1016/j.theochem.2006.03.035, ISSN 0166-1280, arXiv:physics/0508076.
- ^ Arnold F. Holleman e Egon Wiberg, Inorganic chemistry, traduzione di Mary Eagleson e William Brewer, San Diego, Academic Press, 2001, p. 464, ISBN 0-12-352651-5.
- ^ CALCULLA - Dipole moment of substances table, su calculla.com. URL consultato il 18 febbraio 2023.
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- ^ N. N. Geenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2ª ed., Butterworth - Heinemann, 1997, p. 505, ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ A. C. Byrns e G. K. Rollefson, The Formation of Chlorine Heptoxide on Illumination of Mixtures of Chlorine and Ozone, in Journal of the American Chemical Society, vol. 56, n. 5, 1934, pp. 1250-1251, DOI:10.1021/ja01320a506.
- ^ Jeanne Mager Stellman (a cura di), Halogens and their compounds, in Encyclopaedia of occupational health and safety, 4th, International Labour Organization, 1998, p. 104.210, ISBN 92-2-109817-6.
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