En química , clorilo se refiere a un catión triatómico con fórmula química ClO+
2. Esta especie tiene la misma estructura general que la clorita ( ClO-
2) pero es electrónicamente diferente, y el cloro tiene un estado de oxidación +5 (en lugar del +3 del clorito ). Esto lo convierte en un raro ejemplo de oxicloruro cargado positivamente. Compuestos de clorilo, como FC10
2y [ClO 2 ] [RuF 6 ], son todos altamente reactivos y reaccionan violentamente con el agua y la mayoría de los compuestos orgánicos. [1] [2]
Nombres | |
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Nombre IUPAC Dioxo-λ 3- cloranio | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
100601 | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Estructura
El ClO+
2catión es isoelectrónico con SO
2, [3] y tiene una estructura doblada con un ángulo de unión cercano a 120 °. El enlace Cl – O es de orden de enlace 1,5, con su estructura de Lewis que consta de un enlace doble y un enlace dativo que no utiliza orbitales d. [4]
El color rojo del ClO+
2es causado por transiciones de electrones a un orbital antienlazante. La transición análoga en SO
2no está en el espectro visible, entonces SO
2es incoloro. La fuerza de interacción con el contraión afecta la energía de este orbital antienlazante; así, en los compuestos de clorilo incoloros, las interacciones fuertes con el contraión, que se corresponden con el carácter covalente superior del enlace, desplazan la energía de transición fuera del espectro visible. [3]
Compuestos
Hay dos categorías de compuestos de clorilo. La primera categoría es incolora e incluye fluoruro de clorilo ( FC10
2). Estos son moderadamente reactivos. Aunque se denomina compuesto iónico de "clorilo", el fluoruro de clorilo es más un compuesto covalente que un compuesto iónico de fluoruro y catión de clorilo.
La segunda categoría presenta compuestos de color rojo que son altamente reactivos. Estos incluyen fluorosulfato de clorilo , ClO
2ENTONCES
3F , y trisulfato de diclorilo, (ClO
2)
2(S
3O
10) . Estos compuestos de clorilo forman soluciones rojas en ácido fluorosulfúrico y contienen un ClO de color rojo.+
2catión que se disocia en solución. En el estado sólido, los espectros Raman e infrarrojos indican fuertes interacciones con el contraión. [3] [1] No todos los compuestos de clorilo en estado sólido son necesariamente iónicos. Los productos de reacción de FC10
2con BF
3y PF
5se supone que son aductos moleculares en lugar de verdaderas sales . [3] [5]
Un compuesto de clorilo notable es el hexóxido de dicloro , que existe como un compuesto iónico que se describe con mayor precisión como perclorato de cloro , [ClO
2]+
[ClO
4]-
. [6] Es un líquido rojo humeante en condiciones estándar.
Los compuestos de clorilo se preparan mejor mediante la reacción de FC10.
2con un ácido de Lewis fuerte . Por ejemplo: [5]
- FClO
2+ AsF
5→ [ClO 2 ] [AsF 6 ]
También son posibles otras rutas de síntesis, que incluyen: [5]
- 5 ClO
2+ 3 AsF
5→ 2 [ClO 2 ] [AsF 6 ] + AsF
3O + 4 Cl
2
- Cl
2O
6+ 2 SbF
5→ [ClO 2 ] [SbF 6 ] + SbF
3O + FClO
3
Las reacciones de metátesis se pueden llevar a cabo con fuertes bases de Lewis . Por ejemplo, la reacción de la sal de hexafluoroplatinato con fluoruro de nitrilo produce la sal de nitronio : [5]
- [ClO 2 ] [PtF 6 ] + FNO
2→ [NO 2 ] [PtF 6 ] + FC10
2
Referencias
- ^ a b Christe, KO; Schack, CJ; Pilipovich, D .; Sawodny, W. (1969). "Catión de cloro, ClO+
2". Química inorgánica . 8 (11): 2489–2494. Doi : 10.1021 / ic50081a050 . - ^ Bougon, R .; Cicha, WV; Lance, M .; Meublat, L .; Nierlich, M .; Vigner, J. (1991). "Caracterización de la preparación y estructura cristalina de hexafluororutenato de cloro (1-). Estructura cristalina de [ClF
2]+
[RuF
6]-
". Química inorgánica . 30 (1): 102-109. Doi : 10.1021 / ic00001a019 . - ^ a b c d Carter, HA; Johnson, WM; Aubke, F. (15 de diciembre de 1969). "Compuestos de Clorilo. Parte II. Hexafluoroarsenato de Clorilo y Fluoruro de Clorilo". Revista canadiense de química . 47 (24): 4619–4625. doi : 10.1139 / v69-763 .
- ^ David L. Cooper (2001). "Descripción de spin-acoplado de la unión química al cloro hipercoordinado". Cuentas de Química Teórica . 105 (4–5): 323–327. doi : 10.1007 / PL00013292 . S2CID 96226065 .
- ^ a b c d KO Christe; CJ Schack (1976). Harry Julius Emeléus , AG Sharpe (ed.). Oxifluoruros de cloro . Avances en química inorgánica y radioquímica, Volumen 18. Academic Press. págs. 356–358. ISBN 0-12-023618-4.
- ^ Tobias, KM; Jansen, M. (1986). "Estructura cristalina de Cl
2O
6". Angewandte Chemie International Edition en inglés . 25 (11): 993–994. Doi : 10.1002 / anie.198609931 .