七氧化二氯
| 七氧化二氯 | |
|---|---|
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| IUPAC名 七氧化二氯 | |
| 別名 | 氧化氯(VII) 高氯酸酐 |
| 識別 | |
| CAS號 | 10294-48-1 
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| PubChem | 123272 |
| ChemSpider | 109884 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | SCDFUIZLRPEIIH-UHFFFAOYAG |
| ChEBI | 52356 |
| 性質 | |
| 化學式 | Cl2O7 |
| 摩爾質量 | 182.901 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 無色油狀液體 |
| 密度 | 1.9 g/cm3 |
| 熔點 | −91.5 °C |
| 沸點 | 82 °C |
| 危險性 | |
| 主要危害 | 氧化性 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
七氧化二氯是一種氯的氧化物，化學式為Cl2O7，是高氯酸的酸酐。可由高氯酸與五氧化二磷反應製得。[1]
- 2HClO4 + P4O10 → Cl2O7 + H2P4O11
它也可以由氯氣和臭氧反應而成。[2]七氧化二氯會慢慢水解成高氯酸, 不在水溶液里的高氯酸也是很危險的。
結構
Cl2O7是吸熱化合物，意味着它本質上不穩定，會分解為其組成元素，並釋放能量：[3]
- 2 Cl2O7 → 2 Cl2 + 7 O2（ΔH° = –132 kcal/mol）
Cl2O7的Cl−O−Cl鍵角為 118.6°，中間Cl−O鍵的鍵長為1.709 Å，Cl=O鍵長則為1.405 Å。[1]七氧化二氯中的氯達到了最高的氧化態+7，但它其實是共價化合物。
反應
七氧化二氯在四氯化碳里和一級/二級胺反應，產生高氯酰胺：[4]
- 2 RNH
2 + Cl
2O
7 → 2 RNHClO
3 + H
2O - 2 R
2NH + Cl
2O
7 → 2 R
2NClO
3 + H
2O
它還與烯烴反應，生成高氯酸烷基酯。舉個例子，它會和丙烯四氯化碳溶液反應，生成高氯酰異丙基和1-氯-2-丙基高氯酸酯。[5]
七氧化二氯是一種強酸性氧化物，在溶液中與高氯酸形成平衡。
安全性
雖然Cl2O7是最穩定的氯的氧化物，但它仍是強氧化劑，可通過火焰、機械衝擊、與碘接觸而引爆。[7]不過，它的氧化性不如其它氯的氧化物強，並且在低溫時不會侵蝕硫、磷、紙。[1]它對人體的影響與氯氣相似，需要與它相同的預防措施。[8]
參考文獻
- ^ 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. （原始內容存檔於2022-04-25） （英語）.
- ^ Lewis, Robert Alan. Lewis' dictionary of toxicology
. CRC Press. 1998: 260. ISBN 1-56670-223-2.
- ^ Jeanne Mager Stellman (編). Halogens and their compounds. Encyclopaedia of occupational health and safety 4th. International Labour Organization: 104.210. 1998. ISBN 92-2-109817-6.
