L' ossido perclorico , chiamato anche ossido di cloro (VII), anidride o dicloro eptoossido perclorico, è un composto chimico inorganico di formula Cl 2 O7. La sua struttura è presentata nella figura 1.
È uno degli ossidi di cloro più stabili e reagisce con l'acqua per produrre acido perclorico: Cl 2 O 7 + H 2 O D 2HClO 4.
Figura 1: struttura dell'ossido perclorico.
Il composto si ottiene per attenta disidratazione dell'acido perclorico con anidride fosforica a -10 ° C.
2HClO 4 + P 2 O 5 »Cl 2 O 7 + 2HPO 3
Il composto viene distillato per separarlo dall'acido metafosforico con notevole cautela data la sua natura esplosiva. Può anche essere formato dall'illuminazione in miscele di cloro e ozono.
Proprietà fisiche e chimiche dell'ossido perclorico
L'ossido di cloro (VII) è un liquido incolore, volatile e oleoso. Il suo peso molecolare è 182,9 g / mol, la sua densità è 1900 kg / m3 ei suoi punti di fusione e di ebollizione sono rispettivamente di -91,57 ºC e 82 ºC.
È spontaneamente esplosivo all'impatto oa contatto con la fiamma e soprattutto in presenza dei suoi prodotti di decomposizione.
L'eptoossido di cloro si dissolve in tetracloruro di carbonio a temperatura ambiente e reagisce con l'acqua per formare acido perclorico. Esplode a contatto con lo iodio.
In condizioni normali è più stabile, anche se con minor potere ossidante rispetto agli altri ossidi di cloro. Ad esempio, quando fa freddo non attacca lo zolfo, il fosforo o la carta.
Il dicloro eptoossido è un ossido fortemente acido e in soluzione forma un equilibrio con l'acido perclorico. Forma perclorati in presenza di idrossidi di metalli alcalini.
La sua decomposizione termica è prodotta dalla dissociazione monomolecolare del triossido di cloro e dei radicali
Reattività e rischi
L'ossido perclorico è un composto instabile. Si decompone lentamente durante lo stoccaggio, con la produzione di prodotti di decomposizione colorati che sono ossidi di cloro inferiori.
È spontaneamente esplosivo, soprattutto in presenza dei suoi prodotti di decomposizione, incompatibili con agenti riducenti, acidi forti e basi.
Sebbene sia l'ossido di cloro più stabile, Cl 2 O 7 è un forte ossidante, nonché un esplosivo che può essere spento da una fiamma o da uno shock meccanico o dal contatto con iodio.
Tuttavia, è meno ossidante degli altri ossidi di cloro e non attacca lo zolfo, il fosforo o la carta a freddo. Ha gli stessi effetti sul corpo umano del cloro elementare e richiede le stesse precauzioni
L'ingestione provoca gravi ustioni alla bocca, all'esofago e allo stomaco. Il vapore è molto tossico per inalazione.
In caso di contatto con gli occhi, controllare se si indossano lenti a contatto e rimuoverle immediatamente. Gli occhi devono essere lavati con acqua corrente per almeno 15 minuti, tenendo le palpebre aperte. È possibile utilizzare acqua fredda. Unguento per gli occhi non deve essere utilizzato.
Se la sostanza chimica viene a contatto con gli indumenti, rimuoverla il più rapidamente possibile, proteggendo le mani e il corpo. Metti la vittima sotto una doccia di sicurezza.
Se la sostanza chimica si accumula sulla pelle esposta della vittima, come le mani, la pelle contaminata viene lavata delicatamente e accuratamente con acqua corrente e sapone non abrasivo.
È possibile utilizzare acqua fredda. Se l'irritazione persiste, consultare il medico. Lavare gli indumenti contaminati prima di riutilizzarli.
In caso di inalazione, la vittima dovrebbe essere lasciata riposare in un'area ben ventilata. Se l'inalazione è grave, la vittima deve essere evacuata in un'area sicura il prima possibile.
Allenta gli indumenti stretti come colletto, cintura o cravatta. Se è difficile per la vittima respirare, somministrare ossigeno.
Se la vittima non respira, viene eseguita la rianimazione bocca a bocca. Tenendo sempre presente che può essere pericoloso per la persona che fornisce aiuto eseguire la rianimazione bocca a bocca quando il materiale inalato è tossico, infettivo o corrosivo.
In tutti i casi, consultare immediatamente un medico.
applicazioni
L'ossido perclorico non ha applicazioni pratiche. Potrebbe essere usato come agente ossidante o per la produzione di acido perclorico ma la sua natura esplosiva lo rende difficile da maneggiare.
Il dicloroeptoossido può essere utilizzato come reagente per la produzione di perclorati o per lo studio con diverse reazioni.
Nel lavoro di Kurt Baum, le reazioni dell'ossido perclorico con olefine (Baum, 1976), alcoli (Kurt Baum, Reactions of dichlorine heptoxide with alcohols, 1974), alchil ioduri e acil perclorato con estere (Kurt Baum, 1975) ottenendo alogenazioni e ossidazioni.
Nel caso degli alcoli, produce alchil perclorati reagendo con alcoli semplici quali glicole etilenico, 1,4-butadienolo, 2, 2, 2-trifluoroetanolo, 2, 2-dinitropropanolo. Reagisce con il 2-propanolo per dare isopropil perclorato. Il 2-esanolo e il 3-esanolo danno perclorati non organizzati e i loro rispettivi chetoni.
Il propene reagisce con il dicloro eptoside nel tetracloruro di carbonio per dare isopropil perclorato (32%) e 1-cloro, 2-propilperclorato (17%). Il composto reagisce con il cis-butene per dare 3-clorobutil perclorato (30%) e 3-cheto, 2-butil perclorato (7%).
Il dicloro eptoossido reagisce con le ammine primarie e secondarie in una soluzione di tetracloruro di carbonio per dare N-perclorati:
2 RNH2 + Cl2O7 → 2 RNHClO3 + H2O
2 R2NH + Cl2O7 → 2 R2NClO3 + H2O
Inoltre reagisce con gli alcheni per dare alchil perclorati. Ad esempio, reagisce con propene in una soluzione di tetracloruro di carbonio per produrre isopropil perclorato e 1-cloro-2-propil perclorato (Beard & Baum, 1974).
Riferimenti
- Baum, K. (1976). Reazioni del dicloro eptoossido con olefine. Org. Chem.41 (9), 1663-1665.
- Beard, CD, & Baum, K. .. (1974). Reazioni di eptoossido di dicloro con ammine. Giornale della American Chemical Society. 96 (10), 3237-3239.
- Egon Wiberg, NW (2001). Chimica inorganica. Academic Press: Londra.
- EMBL-EBI. (2009, 25 aprile). dicloro eptaossido. Estratto da ChEBI: ebi.ac.uk.
- Kurt Baum, CD (1974). Reazioni di diclorina eptoossido con alcoli. Am. Chem. Soc., 96 (10), 3233-3237.
- Kurt Baum, CD (1975). Reazioni del dicloro epossido e dei perclorati acilici con eteri. Org. Chem., 40 (1), 81-85.
- Kurt Baum, CD (1975). Reazioni del dicloro eptoossido e degli ipoaliti con alchil ioduri. Org. Chem., 40 (17), 2536-2537.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Eptoossido di cloro. Estratto da chemspider: chemspider.com.