Оксид хлора(I)

Оксид хлора​(I)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид хлора​(I)​
Традиционные названия	гемиоксид хлора, ангидрид хлорноватистой кислоты
Хим. формула	Cl2O
Рац. формула	Cl2O
Физические свойства
Состояние	жидкость или газ
Молярная масса	86,9054 г/моль
Плотность	3,22 г/см³
Энергия ионизации	10,94 эВ[1]
Термические свойства
Температура
• плавления	−120,6 °C
• кипения	2,2 °C
Энтальпия
• образования	+80,3 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	143 г/100 мл
Структура
Дипольный момент	0,78 Д
Классификация
Рег. номер CAS	7791-21-1
PubChem	24646
Рег. номер EINECS	232-243-5
SMILES	O(Cl)Cl
InChI	InChI=1S/Cl2O/c1-3-2 RCJVRSBWZCNNQT-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	30198
ChemSpider	23048
Безопасность
Токсичность	Высокотоксичен, агрессивен, сильный окислитель
Пиктограммы СГС
NFPA 704	4 3 3 OX
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Окси́д хло́ра(I), гемоксид хлора, ангидрид хлорноватистой кислоты — бинарное неорганическое химическое соединение хлора в степени окисления +1 с кислородом.

Получают взаимодействием газообразного хлора с оксидом ртути (метод Пелуза). Реакция, в зависимости от условий, может протекать двумя различными путями:

${\displaystyle {\mathsf {2HgO+2Cl_{2}\rightarrow Hg_{2}OCl_{2}+Cl_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {HgO+2Cl_{2}\rightarrow HgCl_{2}+Cl_{2}O}}}$

Образующийся Cl₂O конденсируют при температуре −60 °C. При более высокой температуре соединение разлагается со взрывом.

Обычно используют более безопасный способ — реакция газообразного хлора с влажным Na₂CO₃ в башенных или во вращающихся трубчатых реакторах:

${\displaystyle {\mathsf {2Cl_{2}+2Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\rightarrow 2NaHCO_{3}+2NaCl+Cl_{2}O}}}$

Также водный раствор может быть получен хлорированием карбонатов щелочных или щёлочноземельных металлов в воде.

В нормальных условиях представляет собой буровато-жёлтый газ с характерным запахом, напоминающим запах хлора. При температурах ниже 2 °C — жидкость золотисто-красного цвета. Ядовит: поражает дыхательные пути. Самопроизвольно медленно разлагается:

${\displaystyle {\mathsf {2Cl_{2}O\rightarrow 2Cl_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow }}}$

При больших концентрациях взрывоопасен. Плотность при нормальных условиях 3,22 кг/м³. Растворяется в четырёххлористом углероде. Имеет высокую растворимость в воде: при 0 °C в одном объеме воды растворяется 200 объемов оксида хлора(I). При растворении в воде образуется слабая хлорноватистая кислота:

${\displaystyle {\mathsf {2HClO\rightleftarrows Cl_{2}O\uparrow +H_{2}O}}}$

Оксид хлора(I) является сильным окислителем. При контакте с восстановителями, например аммиаком, происходит взрыв:

${\displaystyle {\mathsf {3Cl_{2}O+10NH_{3}\rightarrow 2N_{2}+6NH_{4}Cl+3H_{2}O}}}$

Реагирует с различными хлоридами и оксихлоридами, чаще всего металлов, образуя оксихлориды и диокихлориды:

${\displaystyle {\ce {VOCl3 + Cl2O -> VO2Cl + 2Cl2}}}$

${\displaystyle {\ce {TiCl4 + Cl2O -> TiOCl2 + 2Cl2}}}$

${\displaystyle {\ce {SbCl5 + 2Cl2O -> SbO2Cl + 4Cl2}}}$

${\displaystyle {\ce {AsCl3 + 2Cl2O -> AsO2Cl + 3Cl2}}}$

${\displaystyle {\ce {NOCl + Cl2O -> NO2Cl + Cl2}}}$

Взаимодействует с щелочами с образованием гипохлоритов. В данном случае образуется гипохлорит натрия:

${\displaystyle {\ce {2NaOH + Cl2O -> 2NaClO + H2O}}}$

В промышленных масштабах широко используется для производства гипохлоритов. Используется как отбеливатель. Производное гидролиза — хлорноватистая кислота — входит в состав жавелевой воды.

• Никитин И. В. Химия кислородных соединений галогенов. — М., 1986.
• Химия элементов. Глава 8. Оксиды галогенов. Архивная копия от 6 декабря 2009 на Wayback Machine