塩素酸化物（V）は、その化学式Clで非常に不安定な無機化合物である2 O 5。分子状またはラジカル種であることを特徴とする多くの塩素酸化物の1つです。
Cl 2 O 5は、紙と理論計算でのみ生命を見つけました。ただし、その存在は除外されておらず、一部は（高度な分光技術によって）特徴付けられる可能性があります。この酸化物の一般的な化学概念から予測できることは、それが塩素酸の無水物、HClO 3であることです。
Cl2O5分子。出典：Jynto。
酸化塩素の仮想分子（V）を上に示します。分子であるため、Cl +5イオンの存在はまったく考慮されないことに注意してください。酸素を強制的に共有結合させるような分極力が必要な場合はさらに少なくなります。
他の不安定な化合物と同様に、エネルギーを放出してより安定した製品に分解します。多くの場合爆発的であるプロセス。Cl 2 O 5が分解すると、ClO 2とO 2が放出されます。水中では、Cl 2 O 5の異性体に応じて、さまざまな塩素オキソ酸が形成されることが理論化されています。
プロパティ
Cl 2 O 5のモル質量は150.9030 g / molです。この質量とその仮説上の分子から、もしそれが分離できれば、それはおそらく油性液体であると推測することができます。もちろん、それをCl 2 O 7の物理的な外観と比較します。
単離または特性評価はできませんが、この酸化塩素は酸性で共有結合性であり、双極子モーメントも小さい必要があります。その加水分解の化学方程式を分析すれば、その酸性度は理解できます。
Cl 2 O 5 + H 2 O 2HClO 3
HClO 3は塩素酸です。逆反応は、酸が脱水される可能性がある場合に起こります：
2HClO 3 => Cl 2 O 5 + H 2 O
一方、Cl 2 O 5がほとんど生成されない場合は分解します。
2Cl 2 O 5 => 4ClO 2 + O 2
したがって、適切に言えば、酸化物ではなく中間種です。その分解は非常に高速でなければならず（Cl 2 O 5が形成されることさえ考慮して）、現在の機器分析技術では検出されていません。
酸化塩素の構造（V）
分子
上の画像は、球と棒のモデルを使用した架空のCl 2 O 5分子の構造を示しています。赤い球は酸素原子を表し、緑の球は塩素原子を表します。各塩素には三角錐の環境があるため、その混成はsp 3でなければなりません。
したがって、Cl 2 O 5分子は、酸素によって連結された2つの三角錐と見なすことができます。しかし注意深く見ると、一方のピラミッドは酸素原子を下に向け、もう一方は面外に（読者に向かって）向けます。
したがって、O 2 Cl-O-ClO 2結合に回転があり、分子が比較的動的であると推定されます。式O 2 ClOClO 2はCl 2 O 5の構造を表す方法であることに注意してください。
ルイス構造
架空のCl2O5のルイス構造。出典：ガブリエルボリバル
これまで、分子自体では、その不安定性が原因である理由を解読することはできませんでした。この問題を明らかにするために、上に示したルイス構造に注目します。構造が誤って平坦であると考えられる可能性があることに注意してください。ただし、前のサブセクションでは、平坦ではないことが明らかにされました。
なぜ両方の塩素原子が正の形式電荷を持っているのですか？塩素には自由電子対が残っているため、バレンシアボンド理論を適用することで検証できます（簡略化のためにここでは行いません）。したがって、その正式な負荷は次のとおりです。
C f = 7-（4 + 2）= 1
そして、これはその不安定性と何が関係していますか？まあ、塩素はかなり電気陰性であり、それゆえ正の形式電荷の悪いキャリアです。Cl 2 O 5は、2つの塩素の電子需要を供給するために電子を獲得する必要があるため、非常に酸性の種になります。
通常の条件下では存在する酸化物であるBr 2 O 5とI 2 O 5の場合は、逆になります。これは、臭素とヨウ素の両方が塩素よりも電気陰性度が低いためです。したがって、彼らは正の正式請求をよりよくサポートします。
異性体とそれぞれの加水分解
これまでの説明はすべて、Cl 2 O 5の2つの異性体の1つであるO 2 ClOClO 2に当てはまります。他はどちらですか？O 3 ClOClO。この異性体では、塩素は正の形式電荷を欠いているため、より安定した分子である必要があります。ただし、O 2 ClOClO 2とO 3 ClOClOの両方が加水分解反応を起こすはずです。
O 2 Cl-O-ClO 2 + H 2 O => 2O 2 Cl-OH（HClO 3に過ぎない）
O 3 Cl-O-ClO + H 2 O => O 3 Cl-OH（HClO 4）+ HO-ClO（HClO 2）
最大3つの塩素オキソ酸を形成できることに注意してください：HClO 3、HClO 4およびHClO 2
命名法
その名前「塩素酸化物（V）」は、在庫の命名法に従って割り当てられたものに対応しています。Cl 2 O 5には、他に2つの名前がある場合があります。それぞれ、系統的な命名法と伝統的な命名法によって割り当てられた、五酸化ジクロロと無水塩素酸です。
用途
計算研究をやる気にさせるのではなく、Cl 2 O 5は、それが発見され、分離され、特徴付けられ、保存され、わずかな接触で爆発しないことが示されるまで役に立たないでしょう。
参考文献
- 震えとアトキンス。（2008）。無機化学。（第4版）。Mc Graw Hill。
- サンドラ・ルジャン・キロガとルイス・ホセ・ペリシノッティ。（2011）。塩素オキソ酸と二塩素酸化物の構造 Chem。Educator、Vol。16。
- 化学製剤。（2019）。酸化塩素（V）。回収元：formulacionquimica.com
- Linus Pauling。（1988）。一般化学。ドーバー出版社、ニューヨーク。
- リチャード・C・ロップ。（2013）。アルカリ土類化合物の百科事典。エルセビア。