Dichlormonoxid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Dichlormonoxid
Andere Namen	Dichloroxid; Sauerstoffdichlorid;
Summenformel	Cl2O
Kurzbeschreibung	gelbbraunes Gas
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	232-243-5
ECHA-InfoCard	100.029.312
PubChem	24646
ChemSpider	23048
Wikidata	Q1154631
Eigenschaften
Molare Masse	86,90 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Schmelzpunkt	−120,6 °C
Siedepunkt	2,0 °C
Löslichkeit	gut in Tetrachlormethan
Sicherheitshinweise
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Dichlormonoxid ist eine chemische Verbindung von Chlor und Sauerstoff und wurde 1842 erstmals von Joseph Louis Gay-Lussac durch die Umsetzung von Chlor mit Quecksilber(II)-oxid erhalten.

Gewinnung und Darstellung

Dichlormonoxid kann durch Reaktion von Quecksilber(II)-oxid mit Chlor gewonnen werden.

2 C l_{2} + n H g O ⟶ C l_{2} O + H g C l_{2} \cdot (n - 1) H g O

Industriell wird Dichlormonoxid durch Reaktion von Chlor mit wässrigem Natriumcarbonat hergestellt. Diese Reaktion läuft bei Raumtemperatur, ohne die Beteiligung von Wasser erfordert die Reaktion Temperaturen von 150–200 °C.

2 C l_{2} + 2 N a_{2} C O_{3} + H_{2} O ⟶ C l_{2} O + 2 N a H C O_{3} + 2 N a C l

2 C l_{2} + 2 N a H C O_{3} ⟶ C l_{2} O + 2 C O_{2} + 2 N a C l + H_{2} O

Eigenschaften

Dichlormonoxid ist ein gelbbraunes (als Flüssigkeit tiefbraun), unangenehm heftig riechendes Gas, das in Wasser unter Bildung von Hypochloriger Säure gut löslich ist. Es kann nur flüssig oder fest bei bzw. unterhalb von −78 °C aufbewahrt werden. Es ist stoßempfindlich und zersetzt sich im Licht. Es explodiert beim Berühren mit organischen Stoffen. Mit Laugen bildet es Hypochlorite. Beim Verdünnen einer gesättigten Lösung bildet sich Hypochlorige Säure.

Das Dichlormonoxid-Molekül ist ähnlich wie das Wassermolekül gewinkelt aufgebaut, es hat durch die größeren Chloratome allerdings mit 110,9° (Wasser 104,51°) einen etwas größeren Winkel und auch eine längere Bindungslänge von 170 pm (Wasser 95,75 pm).

Licht und Ultraviolettstrahlung zersetzen Dichlormonoxid. Dabei bilden sich zunächst Chlor- und Chloroxid-Radikale, die in einer Kettenreaktion mit Dichlormonoxid reagieren und sich am Ende Chlor und Sauerstoff-Moleküle bilden. Brom erhöht die Sensibilität für diese Photolyse. Auch thermisch findet die Zersetzung statt, bei 50 bis 100 °C nur langsam, bei über 150 °C innerhalb von Minuten.

Alkali- und Erdalkalihydroxide bilden mit Dichlormonoxid die entsprechend Hypochlorite. Mit Metallhalogeniden wie Titan(IV)-chlorid reagiert Dichlormonoxid zu Oxychloriden. Die Reaktion von Dichlormonoxid und Ammoniak zu Stickstoff, Chlor und Wasser ist explosiv.

Dichlormonoxid, das in Tetrachlorkohlenstoff gelöst ist, ist ein starkes Chlorierungsreagenz für organische Verbindungen. Dabei reagiert es nach einem radikalischen Mechanismus auch mit sonst wenig reaktiven Verbindungen wie Alkanen oder Benzol. So reagiert Methan mit Dichlormonoxid bei 350 °C vollständig zu Tetrachlorkohlenstoff. Phenole werden in ortho- und para-Stellung chloriert. Ein Vorteil gegenüber Chlor ist, dass als Nebenprodukt Wasser und kein Chlorwasserstoff entsteht.

Verwendung

Dichlormonoxid ist ein Zwischenprodukt für die Herstellung von Calciumhypochlorit. Es kann für die Herstellung von chlorierten Lösungsmitteln und Chlorisocyanuraten verwendet werden. Die Verbindung ist ein effektives Bleichmittel für Pulp und Textilien. In der Halbleiterproduktion kann es als Ätzmittel genutzt werden.

Einzelnachweise

1 2 3 4 Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 310.
1 2 J. A. Wojtowicz: Dichlorine Monoxide, Hypochlorous Acid, and Hypochlorites. In: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 16. April 2004, doi:10.1002/0471238961.0409030823151020.a01.pub2 (englisch).
1 2 G. H. Cady: Chlorine(I) compounds (A. Chlorine(I) oxide). In: Therald Moeller (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 5. McGraw-Hill, Inc., 1957, S. 156–158 (englisch).
↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
1 2 3 4 5 J. J. Renard, H. I. Bolker: The chemistry of chlorine monoxide (dichlorine monoxide). In: Chem. Rev. Band 76, Nr. 4, 1976, S. 487–508, doi:10.1021/cr60302a004.
↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 492.
1 2 David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85. Auflage. (Internet-Version: 2005), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Bond-lenth an angles in gas-phase molecules, S. 9-19.
1 2 3 John A. Wojtowicz: Dichlorine Monoxide, Hypochlorous Acid, and Hypochlorites. In: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley, 2004, S. 771, doi:10.1002/0471238961.0409030823151020.a01.pub2.

[brauer-1] 1 2 3 4 Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 310.

[:0-2] 1 2 J. A. Wojtowicz: Dichlorine Monoxide, Hypochlorous Acid, and Hypochlorites. In: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 16. April 2004, doi:10.1002/0471238961.0409030823151020.a01.pub2 (englisch).

[IS5-3] 1 2 G. H. Cady: Chlorine(I) compounds (A. Chlorine(I) oxide). In: Therald Moeller (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 5. McGraw-Hill, Inc., 1957, S. 156–158 (englisch).

[NV-4] Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.

[Renard-5] 1 2 3 4 5 J. J. Renard, H. I. Bolker: The chemistry of chlorine monoxide (dichlorine monoxide). In: Chem. Rev. Band 76, Nr. 4, 1976, S. 487–508, doi:10.1021/cr60302a004.

[Arnold_F._Holleman,_Egon_Wiberg,_Nils_Wiberg-6] A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 492.

[CRCWater-7] 1 2 David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85. Auflage. (Internet-Version: 2005), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Bond-lenth an angles in gas-phase molecules, S. 9-19.

[Kirk-Othmer-8] 1 2 3 John A. Wojtowicz: Dichlorine Monoxide, Hypochlorous Acid, and Hypochlorites. In: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley, 2004, S. 771, doi:10.1002/0471238961.0409030823151020.a01.pub2.