Formule d'oxyde perchlorique, propriétés, risques et utilisations

Le oxyde perchlorique, également appelé oxyde de chlore (VII), anhydride perchlorique, dichloro-heptoxyde, est un composé chimique inorganique de formule Cl₂O7 Sa structure est présentée à la figure 1 (EMBL-EBI, 2009).

L'oxyde perchlorique produit est l'un des oxydes de chlore les plus stables et réagit avec l'eau pour produire de l'acide perchlorique.

Cl₂O₇ + H₂O D 2HClO₄

Le composé est obtenu par déshydratation soigneuse de l'acide perchlorique avec du pentoxyde de phosphore à -10 ° C.

2HClO₄ + P₂O₅ "Cl₂O₇ + 2HPO₃

Le composé est distillé pour séparer l'acide métaphosphorique avec une certaine prudence en raison de sa nature explosive (Egon Wiberg, 2001). Il peut également être formé par illumination dans des mélanges de chlore et d'ozone.

Propriétés physiques et chimiques de l'oxyde perchlorique

L'oxyde de chlore (VII) est un liquide volatil et huileux incolore (Centre national d'information sur la biotechnologie, 2017). Son poids moléculaire est de 182,9 g / mol, sa masse volumique est de 1900 kg / m3 et les points de fusion et les points d'ébullition sont -91,57 ° C et 82 ° C respectivement (Royal Society of Chemistry, 2015).

Il est spontanément explosif au choc ou en contact avec la flamme et surtout en présence de ses produits de décomposition.

L'heptoxyde de chlore est dissous dans le tétrachlorure de carbone à température ambiante et réagit avec l'eau pour former de l'acide perchlorique. Il explose au contact de l'iode.

Dans des conditions normales, il est plus stable, mais avec moins de pouvoir oxydant que les autres oxydes de chlore. Par exemple, il n'attaque pas le soufre, le phosphore ou le papier lorsqu'il fait froid.

Le dichloro-heptoxyde est un oxyde fortement acide et, en solution, forme un équilibre avec l'acide perchlorique. Il forme des perchlorates en présence d'hydroxydes de métaux alcalins.

Sa décomposition thermique est produite par la dissociation monomoléculaire du trioxyde de chlore et des radicaux

Réactivité et dangers

L'oxyde perchlorique est un composé instable. Il se décompose lentement au stockage, avec la production de produits de décomposition colorés qui sont des oxydes de chlore inférieurs.

Il est spontanément explosif, surtout en présence de ses produits de décomposition, incompatibles avec les agents réducteurs, les acides et les bases fortes.

Bien que ce soit l'oxyde de chlore le plus stable, Cl₂O₇ C'est un oxydant fort, ainsi qu'un explosif qui peut être éteint avec une flamme ou un choc mécanique, ou par contact avec de l'iode.

Cependant, il est moins oxydant que les autres oxydes de chlore et n'attaque pas le soufre, le phosphore ou le papier lorsqu'il fait froid. Il a les mêmes effets sur le corps humain que le chlore élémentaire et nécessite les mêmes précautions

L'ingestion provoque de graves brûlures dans la bouche, l'œsophage et l'estomac. La vapeur est très toxique par inhalation.

En cas de contact avec les yeux, vérifiez si vous portez des lentilles de contact et retirez-les immédiatement. Les yeux doivent être rincés à l'eau courante pendant au moins 15 minutes, en gardant les paupières ouvertes. Vous pouvez utiliser de l'eau froide. La pommade ne doit pas être utilisée pour les yeux.

Si le produit chimique entre en contact avec les vêtements, retirez-le le plus rapidement possible en protégeant vos propres mains et votre corps. Placez la victime sous une douche de sécurité.

Si le produit chimique s'accumule sur la peau exposée de la victime, comme les mains, lavez délicatement et soigneusement la peau contaminée par de l'eau courante et du savon non abrasif.

Vous pouvez utiliser de l'eau froide. Si l'irritation persiste, consulter un médecin. Laver les vêtements contaminés avant de les réutiliser.

En cas d'inhalation, la victime devrait pouvoir se reposer dans un endroit bien ventilé. Si l'inhalation est grave, la victime devrait être évacuée dans un endroit sûr dès que possible.

Détachez les vêtements serrés tels que le col de la chemise, les ceintures ou les cravates. Si la victime a du mal à respirer, de l'oxygène doit être administré.

Si la victime ne respire pas, une réanimation du bouche à bouche est effectuée. Toujours en tenant compte du fait qu'il peut être dangereux pour la personne fournissant de l'aide de faire une réanimation du bouche à bouche lorsque le matériau inhalé est toxique, infectieux ou corrosif.

Dans tous les cas, vous devriez consulter immédiatement un médecin

Utilise

L'oxyde perchlorique n'a pas d'applications pratiques. Il pourrait être utilisé comme agent oxydant ou pour la production d'acide perchlorique, mais sa nature explosive rend sa manipulation difficile.

Le dichloro-heptoxyde peut être utilisé comme réactif pour la production de perchlorates ou pour étudier avec différentes réactions.

Dans le travail de Kurt Baum ont étudié les réactions d'oxyde perchlorique avec des oléfines (Baum, 1976), des alcools (Kurt Baum, réactions de dichlore heptoxyde avec des alcools, 1974), les iodures d'alkyle et un ester d'acyle de perchlorate (Kurt Baum, 1975) obtention d'halogénations et d'oxydations.

Dans le cas du produit alcoles perchlorates d'alkyle réagissant avec des alcools simples tels que l'éthylène glycol, 1, 4-butanediol, 2, 2, 2-trifluoroéthanol, 2, 2-dinitropropanol. Réagit avec le 2-propanol pour donner le perchlorate d'isopropyle.Le 2-hexanol et le 3-hexanol donnent des perchlorates sans fixations et leurs cétones respectives.

Le propène réagit avec le dichloro-heptoside dans le tétrachlorure de carbone pour donner du perchlorate d'isopropyle (32%) et du 1-chloro, 2-propylperchlorate (17%). Le composé réagit avec le cis-butène pour donner le perchlorate de 3-chlorobutyle (30%) et le 3-céto, le perchlorate de 2-butyle (7%).

Le dichloro heptoxyde réagit avec les amines primaires et secondaires dans une solution de tétrachlorure de carbone pour donner les N-perchlorates:

2 RNH2 + Cl2O7 → 2 RNHClO3 + H2O

2 R2NH + Cl2O7 → 2 R2NClO3 + H2O

Il réagit également avec les alcènes pour donner des perchlorates d'alkyle. Par exemple, il réagit avec le propène dans une solution de tétrachlorure de carbone pour produire du perchlorate d'isopropyle et du perchlorate de 1-chloro-2-propyle (Beard & Baum, 1974).

Références

1. Baum, K. (1976). Réactions de l'heptoxyde de dichlorine avec les oléfines. Org. Chem. 41 (9) , 1663-1665.
2. Beard, C. D. et Baum, K ... (1974). Réactions de dichlorine heptoxyde avec des amines. Journal de l'American Chemical Society. 96 (10), 3237-3239.
3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Chimie Inorganique Presse académique: Londres.
4. EMBL-EBI (2009, 25 avril). dichlorine heptaoxyde. Récupéré de ChEBI: ebi.ac.uk.
5. Kurt Baum, C. D. (1974). Réactions de l'heptoxyde de dichlorine avec des alcools. Am. Chem. Soc., 96 (10), 3233-3237.
6. Kurt Baum, C. D. (1975). Réactions de dichlorine heptoxyde et de perchlorates d'acyle avec des éthers. Org. Chem., 40 (1) , 81-85.
7. Kurt Baum, C. D. (1975). Réactions de l'heptoxyde de dichlorine et des hypohalites avec des iodures d'alkyle. Org. Chem., 40 (17), 2536-2537.
8. Société royale de chimie. (2015). Dichlorine heptoxyde. Récupéré de chemspider: chemspider.com.