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高氯酸氯

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高氯酸氯
IUPAC名
Chlorine perchlorate
別名 Dichlorine tetroxide
識別
CAS號 27218-16-2  checkY
PubChem 168667
ChemSpider 147540
SMILES
 
  • ClOCl(=O)(=O)=O
性質
化學式 Cl2O4
莫耳質量 134.904 g·mol⁻¹
外觀 蒼綠色液體
密度 1.81 g/cm3
熔點 -117±2 °C
沸點 25 °C時分解
溶解性 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。

高氯酸氯是分子式為Cl2O4無機化合物。這種氯氧化物是不對稱的,一個氯原子氧化態為+1而另一個為+7,準確的化學式應為ClOClO3。它可以用436nm的紫外線在室溫下照射二氧化氯來製備:[1][2]

2 ClO2 → ClOClO3

高氯酸氯是一個蒼綠色的液體(《無機化學》叢書第六卷(P342)上在介紹這種物質的顏色的時候寫的是「淺黃色」),常溫下就會分解。

性質

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高氯酸氯的化學性質十分活潑,在受熱或振動時易爆。高氯酸氯的熱穩定性小於高氯酸氟,大於高氯酸溴

2 ClOClO3O2 + Cl2 + Cl2O6

高氯酸氯與許多金屬氯化物反應得到無水高氯酸鹽:

CrO2Cl2 + 2 ClOClO3 → 2 Cl2 + CrO2(ClO4)2
TiCl4 + 4 ClOClO3 → 4 Cl2 + Ti(ClO4)4

其他反應見下表[3]

和高氯酸氯的反應物 條件 產物或部分產物
加熱 六氧化二氯(80%)、二氧化氯氯氣氧氣
紫外線照射 七氧化二氯、氯氣、氧氣[4]
氯化銀 高氯酸銀、氯氣
碘化銫 -45 Cs[I(OClO3)4][註 1]
ClOSO2F或ClF MClO4(M=Cs或NO2)[註 2]
-45 高氯酸溴(BrOClO3)[註 2]
(0.33mol) -50 I(OClO3)3[註 3][5]

註:

  1. ^ Cs[I(OClO3)4]為淺黃色的鹽,室溫下較穩定,該離子包含一個平面正方形的IO4單元。
  2. ^ 2.0 2.1 MClO4(M=Cs或NO2)可以和BrOSO2F在-20℃反應,轉化為高氯酸溴(BrOClO3),而高氯酸溴可以和溴化氫在-70℃反應,生成單質和高氯酸
  3. ^ 目前等摩爾量的碘和高氯酸氯製備高氯酸碘(I)(IOClO3)的反應尚未成功,碘直接由+1價氧化成了+3價。[來源請求]

用途

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製備碘和溴的高氯酸鹽

參考資料

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  1. ^ A. J. Schell-Sorokin, D. S. Bethune, J. R. Lankard, M. M. T. Loy, P. P. Sorokin. Chlorine perchlorate a major photolysis product of chlorine dioxide. J. Phys. Chem. 1982, 86 (24): 4653–4655. doi:10.1021/j100221a001. 
  2. ^ M. I. Lopez, J. E. Sicre. Ultraviolet spectrum of chlorine perchlorate. J. Phys. Chem. 1988, 92 (2): 563–564. doi:10.1021/j100313a062. 
  3. ^ 《無機化學》叢書.第六卷.P343.(c)鹵素高氯酸鹽.張青蓮 主編
  4. ^ Rao, Balaji; Anderson, Todd A.; Redder, Aaron; Jackson, W. Andrew. Perchlorate Formation by Ozone Oxidation of Aqueous Chlorine/Oxy-Chlorine Species: Role of ClxOy Radicals. Environmental Science & Technology. 2010-04-15, 44 (8): 2961–2967. ISSN 0013-936X. PMID 20345093. doi:10.1021/es903065f. 
  5. ^ Gomberg, M. The Reaction Between Silver Perchlorate and Iodine. Chlorine Tetra-Oxide. Journal of the American Chemical Society. 1923-02-01, 45 (2): 398–421. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01655a017.