七氧化二氯
外观
七氧化二氯 | |
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IUPAC名 七氧化二氯 | |
别名 | 氧化氯(VII) 高氯酸酐 |
识别 | |
CAS号 | 10294-48-1 |
PubChem | 123272 |
ChemSpider | 109884 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | SCDFUIZLRPEIIH-UHFFFAOYAG |
ChEBI | 52356 |
性质 | |
化学式 | Cl2O7 |
摩尔质量 | 182.901 g·mol⁻¹ |
外观 | 无色油状液体 |
密度 | 1.9 g/cm3 |
熔点 | −91.5 °C |
沸点 | 82 °C |
危险性 | |
主要危害 | 氧化性 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
七氧化二氯是一种氯的氧化物,化学式为Cl2O7,是高氯酸的酸酐。可由高氯酸与五氧化二磷反应制得。[1]
- 2HClO4 + P4O10 → Cl2O7 + H2P4O11
它也可以由氯气和臭氧反应而成。[2]七氧化二氯会慢慢水解成高氯酸, 不在水溶液里的高氯酸也是很危险的。
结构
[编辑]Cl2O7是吸热化合物,意味着它本质上不稳定,会分解为其组成元素,并释放能量:[3]
- 2 Cl2O7 → 2 Cl2 + 7 O2(ΔH° = –132 kcal/mol)
Cl2O7的Cl−O−Cl键角为 118.6°,中间Cl−O键的键长为1.709 Å,Cl=O键长则为1.405 Å。[1]七氧化二氯中的氯达到了最高的氧化态+7,但它其实是共价化合物。
反应
[编辑]七氧化二氯在四氯化碳里和一级/二级胺反应,产生高氯酰胺:[4]
- 2 RNH
2 + Cl
2O
7 → 2 RNHClO
3 + H
2O - 2 R
2NH + Cl
2O
7 → 2 R
2NClO
3 + H
2O
它还与烯烃反应,生成高氯酸烷基酯。举个例子,它会和丙烯四氯化碳溶液反应,生成高氯酰异丙基和1-氯-2-丙基高氯酸酯。[5]
七氧化二氯是一种强酸性氧化物,在溶液中与高氯酸形成平衡。
安全性
[编辑]虽然Cl2O7是最稳定的氯的氧化物,但它仍是强氧化剂,可通过火焰、机械冲击、与碘接触而引爆。[7]不过,它的氧化性不如其它氯的氧化物强,并且在低温时不会侵蚀硫、磷、纸。[1]它对人体的影响与氯气相似,需要与它相同的预防措施。[8]
参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Byrns, A. C.; Rollefson, G. K. The Formation of Chlorine Heptoxide on Illumination of Mixtures of Chlorine and Ozone. Journal of the American Chemical Society. 1934, 56 (5): 1250–1251. doi:10.1021/ja01320a506.
- ^ Martin, Jan M. L. Heats of formation of perchloric acid, HClO4, and perchloric anhydride, Cl2O7. Probing the limits of W1 and W2 theory. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. Modelling Structure and Reactivity: the 7th triennial conference of the World Association of Theoritical and Computational Chemists (WATOC 2005). 2006-10-12, 771 (1): 19–26. ISSN 0166-1280. arXiv:physics/0508076 . doi:10.1016/j.theochem.2006.03.035.
- ^ Beard, C. D.; Baum, K. Reactions of dichlorine heptoxide with amines. Journal of the American Chemical Society. 1974, 96 (10): 3237–3239. doi:10.1021/ja00817a034.
- ^ Baum, K. . Reactions of dichlorine heptoxide with olefins. The Journal of Organic Chemistry. 1976, 41 (9): 1663–1665. doi:10.1021/jo00871a048.
- ^ Kurt Baum, Charles D. Beard. Reactions of dichlorine heptoxide with alcohols. Journal of the American Chemical Society. 1974-05, 96 (10): 3233–3237 [2022-02-02]. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00817a033. (原始内容存档于2022-04-25) (英语).
- ^ Lewis, Robert Alan. Lewis' dictionary of toxicology. CRC Press. 1998: 260. ISBN 1-56670-223-2.
- ^ Jeanne Mager Stellman (编). Halogens and their compounds. Encyclopaedia of occupational health and safety 4th. International Labour Organization: 104.210. 1998. ISBN 92-2-109817-6.