六氧化二氯

化合物

六氧化二氯是一種無機化合物化學式為Cl2O6。這種氯氧化物氯酸高氯酸的混合酸酐

六氧化二氯
IUPAC名
六氧化二氯
別名 氧化氯(VI);三氧化氯;高氯酸氯醯
識別
CAS號 12442-63-6  checkY
SMILES
 
  • O=Cl(=O)OCl(=O)(=O)=O
    O=[Cl+]=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O
性質
化學式 Cl2O6
莫耳質量 166.901 g·mol⁻¹
外觀 紅色液體
密度 1.65 g/cm3
熔點 3.5 °C
沸點 200 °C
溶解性 與水反應
危險性
主要危害 氧化劑
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

製法

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它可以由二氧化氯與過量的臭氧反應製得:

 

也可用氯氣與臭氧在光照下直接反應,或者光解二氧化氯以及熱分解高氯酸氯製得。

純淨的六氧化二氯由高氯酸氙分解獲得[1]

 

結構

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它在常溫下是深紅色發煙液體,固態時為離子化合物高氯酸氯醯鹽[ClO
2
]+
[ClO
4
]
)。最早報道它以單體ClO3存在於氣相中,[2]但後來證實,即使進行加熱蒸發依然以含有氧橋鍵的雙聚體存在,直到更高溫度時分解成高氯酸氯(Cl2O4)和氧氣。[3]真正的 ClO3 化合物後來被發現了。[4]

六氧化二氯的紅色是因為其中包含氯醯基離子。 因此,該化合物中的氯的形式氧化態在氣相和冷凝時均保持氯(V)和氯(VII)的混合物。但是,通過破壞一個氧-氯鍵,氯(VII)周圍的電子密度會升高。

性質

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Cl2O6具有反磁性,它是一種很強的氧化劑。儘管它在室溫下穩定存在,但它能與有機化合物劇烈反應甚至爆炸。[5] 它還能氧化不活潑的金屬,生成四高氯酸根合金(III)酸氯醯([ClO
2
]+
[Au(ClO
4
)
4
]
)。[6]許多Cl2O6參與的反應證明它是離子晶體([ClO
2
]+
[ClO
4
]
),下面列舉一些:[7]

 
 
 
 

然而,它也能作為ClO3自由基的供體參與反應:

 

低溫下,六氧化二氯溶於濃硫酸或無水磷酸凝聚態。用不同頻率的電磁波照射可使其發生不同的歧化反應。常溫下,它與氟氣反應生成氯醯氟七氧化二氯、氧氣和少量氯氣,與無水氟化氫反應生成氯醯氟和高氯酸。它也可以用於製備無水高氯酸鹽[1]

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 張青蓮. 《无机化学丛书》第六卷:卤素、铜分族、锌分族. 北京: 科學出版社. : P269–270. ISBN 7-03-002238-6. 
  2. ^ C. F. Goodeve, F. A. Todd. Chlorine Hexoxide and Chlorine Trioxide. Nature. 1933, 132 (3335): 514–515. doi:10.1038/132514b0. 
  3. ^ Lopez, Maria; Juan E. Sicre. Physicochemical properties of chlorine oxides. 1. Composition, ultraviolet spectrum, and kinetics of the thermolysis of gaseous dichlorine hexoxide. J. Phys. Chem. 1990, 94 (9): 3860–3863. doi:10.1021/j100372a094. 
  4. ^ Grothe, Hinrich; Willner, Helge. Chlorine Trioxide: Spectroscopic Properties, Molecular Structure, and Photochemical Behavior. Angew. Chem. Int. Ed. 1994, 33 (14): 1482–1484. doi:10.1002/anie.199414821. 
  5. ^ Mary Eagleson. Concise encyclopedia chemistry. Walter de Gruyter. 1994: 215. ISBN 3110114518. 
  6. ^ Cunin, Frédérique; Catherine Deudon, Frédéric Favier, Bernard Mula, Jean Louis Pascal. First anhydrous gold perchlorato complex: ClO
    2
    Au(ClO
    4
    )
    4
    . Synthesis and molecular and crystal structure analysis. Inorganic Chemistry. 2002, 41 (16): 4173–4178. PMID 12160405. doi:10.1021/ic020161z.
     
  7. ^ Harry Julius Emeléus, Alan George Sharpe. Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Academic Press. 1963: 65. ISBN 0120236052.