Diklorin monoksida
Diklorin monoksida, adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus molekul Cl2O. Senyawa ini pertama kali disintesis pada tahun 1834 oleh Antoine Jérôme Balard,[2] yang komposisinya ditentukan bersama dengan Gay-Lussac. Dalam literatur lama senyawa ini terkadang dirujuk sebagai klorin monoksida,[3] yang menimbulkan kebingungan karena nama tersebut saat ini merujuk pada spesi ClO yang netral.
| |
| |
| Nama | |
|---|---|
| Nama lain
Oksigen diklorida
Diklorin oksida Klorin(I) oksida Hipoklorit oksida Anhidrida hipoklorida | |
| Penanda | |
Model 3D (JSmol)
|
|
| 3DMet | {{{3DMet}}} |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| Nomor EC | |
PubChem CID
|
|
| Nomor RTECS | {{{value}}} |
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| |
| Sifat | |
| Cl2O | |
| Massa molar | 86.9054 g/mol |
| Penampilan | gas kuning-kecoklatan |
| Titik lebur | −1.206 °C (−2.139 °F; −933 K) |
| Titik didih | 20 °C (68 °F; 293 K) |
| sangat larut, hidrolisis 143 g Cl2O per 100 g air | |
| Kelarutan dalam pelarut lainnya | larut dalam CCl4 |
| Struktur | |
| 0.78 ± 0.08 D | |
| Termokimia | |
| Entropi molar standar (S |
265.9 J K−1 mol−1 |
| Entalpi pembentukan standar (ΔfH |
+80.3 kJ mol−1 |
| Bahaya | |
| Lembar data keselamatan | [1] |
| Senyawa terkait | |
Kation lainnya
|
Dinitrogen monoksida, dibromin monoksida, air |
Senyawa terkait
|
Oksigen difluorida, klorin dioksida |
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
 verifikasi (apa ini   ?)
| |
| Referensi | |
Ketika dalam suhu ruangan, senyawa ini hadir sebagai gas berwarna kuning-kecoklatan yang larut baik dalam air dan pelarut organik. Secara kimiawi, senyawa ini merupakan anggota senyawaan klorin oksida, dan juga merupakan anhidrida dari asam hipoklorit. Senyawa ini merupakan pengoksidasi kuat dan agen pengklorinasi.
Preparasi
suntingMetode sintesis senyawa ini sebelumnya dilakukan dengan memperlakukan raksa(II) oksida dengan gas klorin.[3] Namun metode ini cukup mahal, serta sangat berbahaya akibat risiko keracunan raksa.
Sebuah metode produksi yang aman dan lebih nyaman dilakukan dengan mereaksikan gas klorin dengan natrium karbonat hidrat, pada suhu 20-30 °C.[3]
Reaksi ini dapat dilakukan dengan ketiadaan air namun memerlukan pemanasan hingga suhu 150-250 °C; karena diklorin monoksida tidak stabil pada suhu tersebut[4] senyawa ini harus secara kontinu dihilangkan untuk mencegah dekomposisi termal.
Struktur
suntingStruktur diklorin monoksida serupa dengan air dan asam hipoklorit, dengan molekulnya mengadopsi geometri molekul tekuk karena pasangan elektron sunyi pada oksigen; yang menghasilkan simetri molekul C2V. Sudut ikatan senyawa ini sedikit besar daripada normalnya, sepertinya dikarenakan tarikan sterik antara atom klorin yang meruah.
Dalam keadaan padat, senyawa ini mengkristal dalam grup ruang tetrahedral I41/amd, membuatnya isostruktur dengan bentuk air bertekanan tinggi, es VIII.[5]
Reaksi
suntingDiklorin monoksida sangat larut dalam air,[6] di mana senyawa ini hadir dalam kesetimbangan dengan HOCl. Laju hidrolisisnya cukup lambat untuk membiarkan ekstraksi Cl2O dengan pelarut organik seperti CCl4,[3] namun konstanta kesetimbangannya sangat mengarah pada pembentukan asam hipoklorit.[7]
- 2 HOCl ⇌ Cl2O + H2O K (0 °C) = 3.55x10−3 dm3/mol
Meskiun demikian, senyawa ini mungkin merupakan spesi aktif dalam reaksi antara HOCl dengan olefin dan senyawa aromatik,[8][9] serta dalam klorinasi air minum.[10]
Fotokimia
suntingDiklorin monoksida mengalami fotodisosiasi, yang menghasilkan pembentukan O2 dan Cl2. Proses ini utamanya berbasis pada radikal, dengan fotolisis cepat yang memperlihatkan bahwa radikal hipoklorit (ClO·) merupakan zat antara yang penting.[11]
- 2 Cl2O → 2 Cl2 + O2
Sifat eksplosif
suntingDiklorida monoksida bersifat eksplosif, meskipun tidak ada penelitian modern mengenai perilaku ini. Campuran senyawa ini dengan oksigen pada suhu kamar tidak mampu diledakkan oleh lucutan listrik sampai setidaknya mengandung 23,5% Cl2O.[12] yang melampaui batas ledakan minimum. Terdapat laporan yang bertentangan mengenai paparan cahaya kuat yang dikatakan mampu meledakkan senyawa ini.[13][14] Pemanasan senyawa ini pada suhu di atas 120 °C, atau pemanasan cepat pada suhu rendah juga memungkinkan pada timbulnya ledakan.[3] Diklorin monoksida cair dilaporkan sensitif terhadap guncangan.[15]
Referensi
sunting- ^ "CHLORINE MONOXIDE". CAMEO Chemicals (dalam bahasa Inggris). National Oceanic and Atmospheric Administration. Diakses tanggal 12 Mei 2015.
- ^ Balard, A.J. (1834). "Recherches sur la nature des combinaisons décolorantes du chlore" [Investigations into the nature of bleaching compounds of chlorine]. Annales de Chimie et de Physique. 2nd series (dalam bahasa Prancis). 57: 225–304.
- ^ a b c d e Renard, J. J.; Bolker, H. I. (1 August 1976). "The chemistry of chlorine monoxide (dichlorine monoxide)". Chemical Reviews. 76 (4): 487–508. doi:10.1021/cr60302a004.
- ^ Hinshelwood, Cyril Norman; Prichard, Charles Ross (1923). "CCCXIII.—A homogeneous gas reaction. The thermal decomposition of chlorine monoxide. Part I". Journal of the Chemical Society, Transactions. 123: 2730. doi:10.1039/CT9232302730.
- ^ Minkwitz, R.; Bröchler, R.; Borrmann, H. (1 Januari 1998). "Tieftemperatur-Kristallstruktur von Dichlormonoxid, Cl2O". Zeitschrift für Kristallographie (dalam bahasa Jerman). 213 (4): 237–239. doi:10.1524/zkri.1998.213.4.237.
- ^ Davis, D. S. (1942). "Nomograph for the Solubility of Chlorine Monoxide in Water". Industrial & Engineering Chemistry (dalam bahasa Inggris). 34 (5): 624–624. doi:10.1021/ie50389a021.
- ^ Aylett, disusun oleh A.F. Holleman ; dilanjutkan oleh Egon Wiberg ; diterjemahkan oleh Mary Eagleson, William Brewer ; direvisi oleh Bernhard J. (2001). Inorganic chemistry (dalam bahasa Inggris) (edisi ke-1 ed. Inggris, [disunting] oleh Nils Wiberg.). San Diego, Calif. : Berlin: Academic Press, W. de Gruyter. hlm. 442. ISBN 9780123526519.
- ^ Swain, C. Gardner; Crist, DeLanson R. (1 Mei 1972). "Mechanisms of chlorination by hypochlorous acid. The last of chlorinium ion, Cl+". Journal of the American Chemical Society. 94 (9): 3195–3200. doi:10.1021/ja00764a050.
- ^ Sivey, John D.; McCullough, Corey E.; Roberts, A. Lynn (1 Mei 2010). "Chlorine Monoxide (Cl2O) and Molecular Chlorine (Cl2) as Active Chlorinating Agents in Reaction of Dimethenamid with Aqueous Free Chlorine". Environmental Science & Technology. 44 (9): 3357–3362. doi:10.1021/es9038903.
- ^ Powell, Steven C. (1 Mei 2010). "The active species in drinking water chlorination: the case for Cl2O". Environmental Science & Technology. 44 (9): 3203–3203. doi:10.1021/es100800t.
- ^ Basco, N.; Dogra, S. K. (22 Juni 1971). "Reactions of Halogen Oxides Studied by Flash Photolysis. II. The Flash Photolysis of Chlorine Monoxide and of the ClO Free Radical". Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 323 (1554): 401–415. doi:10.1098/rspa.1971.0112.
- ^ Cady, George H.; Brown, Robert E. (September 1945). "Minimum Explosive Concentration of Chlorine Monoxide Diluted with Oxygen". Journal of the American Chemical Society. 67 (9): 1614–1615. doi:10.1021/ja01225a501.
- ^ Iredale, T.; Edwards, T. G. (April 1937). "Photoreaction of Chlorine Monoxide and Hydrogen". Journal of the American Chemical Society. 59 (4): 761–761. doi:10.1021/ja01283a504.
- ^ Wallace, Janet I.; Goodeve, C. F. (1 Januari 1931). "The heats of dissociation of chlorine monoxide and chlorine dioxide". Transactions of the Faraday Society. 27: 648. doi:10.1039/TF9312700648.
- ^ Pilipovich, Donald.; Lindahl, C. B.; Schack, Carl J.; Wilson, R. D.; Christe, Karl O. (1972). "Chlorine trifluoride oxide. I. Preparation and properties". Inorganic Chemistry. 11 (9): 2189–2192. doi:10.1021/ic50115a040. ISSN 0020-1669.