Het perchloorzuuroxide , ook wel chlooroxide (VII), anhydride of perchloordichloorheptoxide genoemd, is een anorganische chemische verbinding met formule Cl 2 O7. De structuur is weergegeven in figuur 1.
Het is een van de meest stabiele chlooroxiden en reageert met water om perchloorzuur te produceren: Cl 2 O 7 + H 2 O D 2HClO 4.
Figuur 1: structuur van perchloorzuuroxide.
De verbinding wordt verkregen door zorgvuldige dehydratie van perchloorzuur met fosforpentoxide bij -10 ° C.
2HClO 4 + P 2 O 5 »Cl 2 O 7 + 2 HPO 3
De verbinding wordt gedestilleerd om het te scheiden van metafosforzuur, met grote voorzichtigheid gezien zijn explosieve aard. Het kan ook worden gevormd door verlichting in mengsels van chloor en ozon.
Fysische en chemische eigenschappen van perchloorzuur
Chlooroxide (VII) is een kleurloze, vluchtige en olieachtige vloeistof. Het molecuulgewicht is 182,9 g / mol, de dichtheid is 1900 kg / m3 en het smelt- en kookpunt zijn respectievelijk -91,57 ºC en 82 ºC.
Het is spontaan explosief bij impact of in contact met de vlam en vooral in de aanwezigheid van zijn ontledingsproducten.
Chloorheptoxide lost op in tetrachloorkoolstof bij kamertemperatuur en reageert met water om perchloorzuur te vormen. Het explodeert bij contact met jodium.
Onder normale omstandigheden is het stabieler, hoewel met minder oxiderende kracht dan de andere chlooroxiden. Het tast bijvoorbeeld zwavel, fosfor of papier niet aan als het koud is.
Dichloorheptoxide is een sterk zuur oxide en vormt in oplossing een evenwicht met perchloorzuur. Vormt perchloraten in aanwezigheid van alkalimetaalhydroxiden.
De thermische ontleding ervan wordt veroorzaakt door de monomoleculaire dissociatie van chloortrioxide en radicaal
Reactiviteit en gevaren
Perchloorzuur is een onstabiele verbinding. Het ontleedt langzaam bij opslag, met de productie van gekleurde afbraakproducten die lagere chlooroxiden zijn.
Het is spontaan explosief, vooral in aanwezigheid van zijn ontledingsproducten, onverenigbaar met reductiemiddelen, sterke zuren en basen.
Hoewel het het meest stabiele chlooroxide is, is Cl 2 O 7 een sterk oxidatiemiddel, evenals een explosief dat kan worden geblust door vlammen of mechanische schokken, of door contact met jodium.
Het is echter minder oxiderend dan de andere chlooroxiden en tast in koude toestand geen zwavel, fosfor of papier aan. Heeft dezelfde effecten op het menselijk lichaam als elementair chloor en vereist dezelfde voorzorgsmaatregelen
Inslikken veroorzaakt ernstige brandwonden aan de mond, slokdarm en maag. Damp is zeer giftig bij inademing.
Controleer bij contact met de ogen of u contactlenzen draagt en verwijder deze onmiddellijk. Ogen moeten gedurende ten minste 15 minuten met stromend water worden gespoeld, waarbij de oogleden open blijven. Koud water kan worden gebruikt. Oogzalf mag niet worden gebruikt.
Als de chemische stof in contact komt met kleding, moet u deze zo snel mogelijk verwijderen en daarbij uw eigen handen en lichaam beschermen. Plaats het slachtoffer onder een veiligheidsdouche.
Als de chemische stof zich ophoopt op de blootgestelde huid van het slachtoffer, zoals de handen, wordt de besmette huid voorzichtig en voorzichtig gewassen met stromend water en niet-schurende zeep.
Koud water kan worden gebruikt. Roep medische hulp in als de irritatie aanhoudt. Was de besmette kleding voordat u deze opnieuw gebruikt.
In geval van inademing, moet het slachtoffer rusten in een goed geventileerde ruimte. Als de inademing ernstig is, moet het slachtoffer zo snel mogelijk naar een veilige omgeving worden geëvacueerd.
Maak strak zittende kleding los, zoals een kraag, riem of stropdas. Als het slachtoffer moeilijk kan ademen, moet zuurstof worden toegediend.
Als het slachtoffer niet ademt, wordt mond-op-mondbeademing uitgevoerd. Houd er altijd rekening mee dat het gevaarlijk kan zijn voor de persoon die hulp verleent om mond-op-mondbeademing te geven als het ingeademde materiaal giftig, besmettelijk of bijtend is.
Zoek in alle gevallen onmiddellijk medische hulp.
Toepassingen
Perchloorzuur heeft geen praktische toepassingen. Het kan worden gebruikt als oxidatiemiddel of voor de productie van perchloorzuur, maar door zijn explosieve aard is het moeilijk te hanteren.
Dichloorheptoxide kan worden gebruikt als reagens voor de productie van perchloraten of voor het onderzoek met verschillende reacties.
In het werk van Kurt Baum, de reacties van perchlooroxide met olefinen (Baum, 1976), alcoholen (Kurt Baum, Reacties van dichloorheptoxide met alcoholen, 1974), alkyljodiden en acylperchloraat met ester (Kurt Baum, 1975) het verkrijgen van halogenaties en oxidaties.
In het geval van alcoholen produceert het alkylperchloraten door te reageren met eenvoudige alcoholen zoals ethyleenglycol, 1,4-butadienol, 2, 2, 2-trifluorethanol, 2, 2-dinitropropanol. Reageert met 2-propanol om isopropylperchloraat te geven. 2-hexanol en 3-hexanol geven ongeordende perchloraten en hun respectievelijke ketonen.
Propeen reageert met dichloorheptoside in tetrachloorkoolstof om isopropylperchloraat (32%) en 1-chloor, 2-propylperchloraat (17%) te geven. De verbinding reageert met cis-buteen om 3-chloorbutylperchloraat (30%) en 3-keto, 2-butylperchloraat (7%) te geven.
Dichloorheptoxide reageert met primaire en secundaire aminen in tetrachloorkoolstofoplossing om N-perchloraten te geven:
2 RNH2 + Cl2O7 → 2 RNHClO3 + H2O
2 R2NH + Cl2O7 → 2 R2NClO3 + H2O
Het reageert ook met alkenen om alkylperchloraten te geven. Het reageert bijvoorbeeld met propeen in tetrachloorkoolstofoplossing om isopropylperchloraat en 1-chloor-2-propylperchloraat te produceren (Beard & Baum, 1974).
Referenties
- Baum, K. (1976). Reacties van dichloorheptoxide met olefinen. Org. Chem. 41 (9), 1663-1665.
- Beard, CD, & Baum, K. .. (1974). Reacties van dichloorheptoxide met aminen. Tijdschrift van de American Chemical Society. 96 (10), 3237-3239.
- Egon Wiberg, NW (2001). Anorganische scheikunde. Academic Press: Londen.
- EMBL-EBI. (2009, 25 april). dichloorheptaoxide. Opgehaald van ChEBI: ebi.ac.uk.
- Kurt Baum, CD (1974). Reacties van dichloorheptoxide met alcoholen. Am. Chem. Soc., 96 (10), 3233-3237.
- Kurt Baum, CD (1975). Reacties van dichloorheptoxide en van acylperchloraten met ethers. Org. Chem., 40 (1), 81-85.
- Kurt Baum, CD (1975). Reacties van dichloorheptoxide en van hypohalogenieten met alkyljodiden. Org. Chem., 40 (17), 2536-2537.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Dichloorheptoxide. Opgehaald van chemspider: chemspider.com.